Мечты средневековых алхимиков стали явью: ученые научились превращать свинец в настоящее золото — но есть нюанс
Золото из свинца — теперь это не миф.
Веками алхимики пытались превратить свинец в золото, руководствуясь мистическими учениями и верой в философский камень. Сегодня их мечта обрела научное воплощение благодаря передовым технологиям. Исследователи из коллаборации ALICE, работающие на Большом адронном коллайдере (БАК), добились трансмутации свинца в микроскопические количества золота, используя экстремальные условия, воссоздающие ранние этапы эволюции Вселенной, передает Live Science.
Средневековые эксперименты основывались на ошибочном предположении, что металлы можно трансформировать химическими методами. Хотя свинец и золото схожи по плотности, они являются разными химическими элементами с уникальным числом протонов: 82 у свинца против 79 у золота. Только с открытием радиоактивности и развитием ядерной физики в XX веке стало ясно: для изменения атомного ядра требуются не катализаторы, а мощные энергетические воздействия – бомбардировка частицами или создание условий, имитирующих процессы внутри звезд.
Прорыв произошел при изучении столкновений ядер свинца, разогнанных до околосветовых скоростей в 27-километровом тоннеле БАК. В момент соударения выделяется гигантская энергия, формирующая кварк-глюонную плазму – состояние материи, существовавшее в первые микросекунды после Большого взрыва. Однако главную роль сыграли не сами столкновения, а возникающие при них сверхсильные электромагнитные поля. Они провоцируют редкие фотон-ядерные взаимодействия, в ходе которых высокоэнергетические фотоны «выбивают» из свинцовых ядер по три протона, превращая их в золото.
Несмотря на впечатляющую скорость синтеза (89 тысяч атомов золота в секунду) практическое применение метода пока невозможно. Полученные ядра мгновенно распадаются на отдельные нуклоны, а суммарная масса драгоценного металла за четыре эксперимента составила лишь 29 пикограмм (1 пг – одна триллионная грамма).
Однако ценность работы заключается не в обогащении, а в углублении понимания ядерных процессов. Ученые впервые детально изучили механизм фотоиндуцированного расщепления тяжелых ядер, что открывает новые горизонты в моделировании космологических явлений и разработке методов управления ядерными реакциями. Это достижение символично связывает древние мечты с современной наукой. Если алхимики искали магический эликсир, то физики XXI века опираются на квантовые законы и технологии, позволяющие воспроизводить условия ранней Вселенной.
Полезно знать: кабели магнитных катушек БАК имеют длину 270 тыс. км. Если их распустить на отдельные жилы, то они протянулись бы от Земли до Солнца и обратно 5 раз.