Για αιώνες, οι αλχημιστές ονειρεύονταν να μετατρέψουν το μόλυβδο σε χρυσό. Ενώ οι μέθοδοι τους δεν απέδωσαν ποτέ, αυτές της σύγχρονης επιστήμης τελικά τα κατάφεραν.
Ερευνητές στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) του CERN πέτυχαν μια πραγματική μεταστοιχείωση μολύβδου σε χρυσό. Όχι με άμεσες συγκρούσεις σωματιδίων, αλλά με «παρά λίγο συγκρούσεις», στις οποίες τα σωματίδια περνούν κοντά το ένα στο άλλο χωρίς να έρχονται σε επαφή, αλλά δημιουργούν ηλεκτρομαγνητικά πεδία τόσο έντονα που μπορούν να προκαλέσουν απροσδόκητες πυρηνικές αντιδράσεις.
Πώς σχηματίζεται ο χρυσός
«Το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που εκπέμπεται από έναν πυρήνα μολύβδου είναι ιδιαίτερα ισχυρό, επειδή ο πυρήνας περιέχει 82 πρωτόνια, το καθένα από τα οποία φέρει ένα στοιχειώδες φορτίο», δήλωσαν αξιωματούχοι του CERN, σύμφωνα με το Space.com.
«Επιπλέον, η πολύ υψηλή ταχύτητα με την οποία κινούνται οι πυρήνες μολύβδου στον LHC (που αντιστοιχεί στο 99,999993% της ταχύτητας του φωτός) προκαλεί τη συμπίεση των γραμμών του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου σε ένα λεπτό δίσκο, εγκάρσιο προς την κατεύθυνση της κίνησης, παράγοντας έναν βραχύβιο παλμό φωτονίων», πρόσθεσαν.
Απεικόνιση πυρήνων μολύβδου (Pb) που συγκρούονται, με τον έναν να χάνει τρία πρωτόνια και να μετατρέπεται σε πυρήνα χρυσού (Au)
CERN
Αυτός ο παλμός μπορεί να προκαλέσει μια διαδικασία γνωστή ως ηλεκτρομαγνητική διάσπαση, στην οποία ένα φωτόνιο αλληλεπιδρά με έναν πυρήνα, προκαλώντας εσωτερικές ταλαντώσεις που εκτοξεύουν νετρόνια και φωτόνια. Στην περίπτωση ενός ατόμου μολύβδου που περνά, η απώλεια τριών πρωτονίων μέσω αυτής της διαδικασίας έχει ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό χρυσού (ο πυρήνας του οποίου περιέχει 79 πρωτόνια).
Τα παραπάνω περιγράφονται αναλυτικά σε μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Physical Review C.
Πώς… εξαφανίζεται ο χρυσός
Ο LHC μπορεί να παράγει έως και 89.000 πυρήνες χρυσού ανά δευτερόλεπτο από συγκρούσεις μολύβδου-μολύβδου. «Κατά τη διάρκεια της δεύτερης φάσης λειτουργίας του (2015-2018), δημιουργήθηκαν περίπου 86 δισεκατομμύρια πυρήνες χρυσού στα τέσσερα κύρια πειράματα», ανακοίνωσαν οι αξιωματούχοι του CERN.
Ωστόσο, οποιοσδήποτε σύγχρονος αλχημιστής ελπίζει να κερδίσει χρήματα από αυτό, θα απογοητευτεί. Οι 86 δισ. πυρήνες αντιστοιχούν σε μόλις 29 πικογραμμάρια χρυσού, δηλαδή 29 τρισεκατομμυριοστά του γραμμαρίου…
Επιπλέον, τα άτομα χρυσού έχουν εξαιρετικά σύντομη διάρκεια ζωής. Είναι τόσο ενεργητικά που συγκρούονται αμέσως με μέρη του LHC, όπως ο σωλήνας δέσμης ή οι κατευθυντήρες, και διαλύονται σε πρωτόνια, νετρόνια και άλλα σωματίδια. Ως αποτέλεσμα, ο χρυσός υπάρχει μόνο για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου.
