Физики превратили свинец в золото

Эксперименты на Большом адронном коллайдере помогли ученым превратить свинец в золото. Наблюдения показали, что при столкновении высокоэнергетических ядер свинца возникают интенсивные электромагнитные поля, которые могут выбивать протоны и превращать свинец в незначительное количество ядер золота.

Превращение обычного металла в драгоценный было целью средневековых алхимиков. Свинец по плотности близок к золоту, поэтому для испытаний чаще всего выбирали именно его. Лишь гораздо позже стало ясно, что свинец и золото – разные химические элементы, и химические методы не могут превратить один из них в другой.

С началом развития ядерной физики в ХХ веке ученые узнали, что тяжелые элементы могут трансформироваться либо естественным путем (при радиоактивном распаде), либо в лабораторных условиях, во время бомбардировки нейтронами или протонами.

Физики из коллаборации ALICE проследили за превращением свинца в золото с помощью нового механизма. Команда заявила, что столкновения ядер свинца с чрезвычайно высокой энергией в Большом адронном коллайдере (БАК) могут привести к образованию кварк-глюонной плазмы. Это горячее и плотное состояние вещества, которое, как считается, заполнило Вселенную через миллионную долю секунды после Большого Взрыва.

При более частых взаимодействиях, когда ядра не соприкасаются друг с другом, окружающие их интенсивные электромагнитные поля могут вызвать взаимодействие фотон-фотон и фотон-ядро. Это открывает дальнейшие возможности для исследований.

Фотон, взаимодействующий с ядром, может вызвать колебания его внутренней структуры, что приводит к выбросу небольшого количества нейтронов и протонов. Ядро свинца содержит 82 протона, ядро золота – 79. Таким образом, для превращения свинца в золото из его ядра нужно удалить три протона.

Ученые определили, что БАК производит около 89 тысяч ядер золота в секунду. Но эти ядра через долю секунды распадаются на отдельные протоны и нейтроны. Всего в ходе четырех экспериментов БА произвел около 86 миллионов ядер золота. Но по массе это соответствует всего 29 пикограммам (пикограмм – одна триллионная грамма), сообщает Live Science.

Ранее ученые случайно создали жидкость, опровергающую законы термодинамики. Вещество из воды, масла и намагниченных частиц оказалось способно восстанавливать форму. Причиной аномалии оказались частицы никеля. Они создали магнитное взаимодействие, что отразилось на результатах эксперимента.