На протяжении многих веков алхимики разных стран пытались осуществить хризопею — превратить обычные металлы в золото. Сегодня эта давняя мечта частично осуществилась благодаря современной науке: в стенах одной из самых мощных лабораторий мира физики смогли получить золото из свинца, используя Большой адронный коллайдер (БАК) в ЦЕРНе. Однако способ, которым это удалось, разочаровал бы искателей легкого богатства.
Об этом сообщает ProIT
Механизм трансмутации: как свинец становится золотом
Несмотря на значительные химические различия, свинец и золото различаются лишь количеством протонов в ядре: у свинца их 82, у золота — 79. Задача физиков — избавиться от трех «лишних» протонов. Однако извлечь протоны из ядра непосредственно невозможно из-за чрезвычайно сильных ядерных и электромагнитных сил. Единственный способ — заставить ионы свинца столкнуться на колоссальных скоростях, близких к скорости света. Именно такую трансмутацию исследователи осуществили во время эксперимента ALICE в БАК, основной целью которого было воссоздание условий ранней Вселенной и кварк-глюонной плазмы.
«Физики сталкивали ионы свинца на невероятных скоростях. Когда эти тяжелые ионы пролетают друг мимо друга на близком расстоянии, их мощные электромагнитные поля взаимодействуют с такой интенсивностью, что способны «вырывать» протоны из ядер. Этот процесс, известный как электромагнитная диссоциация, приводит к превращению исходного свинца в другие элементы, такие как талий, ртуть и, собственно, золото, в зависимости от того, сколько именно протонов было потеряно в ходе катастрофического взаимодействия».
Результаты эксперимента и исторический контекст
Эксперимент позволил получить около 86 миллиардов ядер золота, однако их общая масса составляет лишь триллионные доли грамма. Это золото невозможно увидеть невооруженным глазом или использовать для создания монет: его существование фиксируют лишь сверхчувствительные приборы, а сами изотопы невероятно нестабильны, существуют микросекунды и сразу распадаются на другие частицы. Для ученых ЦЕРНа это золото стало скорее побочным эффектом, чем ценным результатом эксперимента.
Попытки искусственной трансмутации предпринимались и ранее. В 1941 году золото впервые получили из ртути, однако оно было чрезвычайно радиоактивным. В 1980 году нобелевский лауреат Гленн Сиборг и его команда осуществили трансмутацию висмута в золото, но процесс оказался экономически нецелесообразным из-за огромных затрат энергии. В 2002 и 2004 годах в ЦЕРНе уже фиксировали трансформацию свинца в золото, хотя и в значительно меньших масштабах.
Таким образом, современная наука доказала: человечество способно искусственно создавать золото, но этот процесс чрезвычайно энергозатратный, технически сложный и никогда не сможет повлиять на рынок драгоценных металлов. Золото, полученное в лабораторных условиях, остается уникальным научным достижением и еще раз подтверждает техническую мощь современной физики.
