Το όνειρο των αλχημιστών του δέκατου έβδομου αιώνα πραγματοποιήθηκε από τους φυσικούς στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) στο CERN, οι οποίοι δημιούργησαν ιόντα χρυσού από μόλυβδο – αν και για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου και με τεράστιο κόστος.
Η όχι και τόσο μυστηριώδης μεταστοιχείωση πραγματοποιήθηκε στο CERN, το εργαστήριο σωματιδιακής φυσικής της Ευρώπης, κοντά στη Γενεύη της Ελβετίας, όπου ο πολλών δισεκατομμυρίων δολαρίων επιταχυντής σωματιδίων προκαλεί μεταξύ άλλων και συγκρούσεις ιόντων μολύβδου.
Οι πρώτοι χημικοί (οι αλχημιστές) ήλπιζαν να μετατρέψουν τον άφθονο μόλυβδο σε πολύτιμο χρυσό. Όμως αυτό είναι αδύνατο να γίνει με χημικά μέσα, αφού υπάρχει διαφορά στον αριθμό πρωτονίων μεταξύ των δυο στοιχείων (82 για τον μόλυβδο και 79 για τον χρυσό).
Οι πυρηνικοί φυσικοί του CERN μπορούν να πετύχουν την μεταστοιχείωση διαμέσου των πυρηνικών αντιδράσεων που πραγματοποιούνται στις συγκρούσεις δεσμών ιόντων μολύβδου, που κινούνται πολύ κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Τα ιόντα περιστασιακά διέρχονται το ένα δίπλα στο άλλο, αντί να συγκρούονται μετωπικά. Όταν αυτό συμβαίνει, το ισχυρό ηλεκτρομαγνητικό πεδίο γύρω από ένα ιόν μπορεί να δημιουργήσει έναν παλμό ενέργειας που κάνει έναν επερχόμενο πυρήνα μολύβδου να εκτοξεύσει τρία πρωτόνια – μετατρέποντάς τον σε χρυσό.
Το πείραμα ALICE του LHC φιλτράρισε αυτές τις περιπτώσεις μεταστοιχείωσης από τα συνολικά δεδομένα των συγκρούσεων. Σε μια ανάλυση που δημοσιεύθηκε στις 7 Μαΐου στο Physical Review Journals, η ομάδα υπολόγισε ότι μεταξύ 2015 και 2018, οι συγκρούσεις στον LHC δημιούργησαν 86 δισεκατομμύρια πυρήνες χρυσού. Ένας μαθητής Λυκείου μπορεί εύκολα να υπολογίσει ότι η μάζα του παραγόμενου χρυσού είναι περίπου 29 τρισεκατομμυριοστά του γραμμαρίου (ή 29∙10-12g), με δεδομένο ότι η σχετική ατομική μάζα του χρυσού είναι 197.
Τα περισσότερα από τα ασταθή, ταχέως κινούμενα άτομα χρυσού «ζουν» περίπου 1 μικροδευτερόλεπτο μέχρι να συγκρουστούν με την πειραματική διάταξη ή να διασπαστούν σε άλλα σωματίδια.
Χρυσός παράγεται κάθε φορά που δέσμες μολύβδου συγκρούονται στον LHC, αλλά το ALICE είναι το μόνο πείραμα με ανιχνευτή ρυθμισμένο ώστε να εντοπίσει αυτή τη διαδικασία. Ένας άλλος επιταχυντής του CERN, ο SPS, είχε παρατηρήσει παλαιότερα την μετατροπή του μολύβδου προς χρυσό από το 2002 έως το 2004. Αλλά τα πρόσφατα πειράματα γίνονται σε υψηλότερη ενέργεια, έχουν πολύ μεγαλύτερη πιθανότητα δημιουργίας χρυσού και επιτρέπουν πολύ πιο καθαρές παρατηρήσεις.
Η ποσότητα χρυσού που παράγεται από τον LHC είναι ελάχιστη: Θα χρειάζονταν δισεκατομμύρια χρόνια συνεχούς λειτουργίας για να παραχθεί αρκετός χρυσός ώστε να κατασκευαστεί μια απλή βέρα.
Οι ερευνητές του CERN δεν σχεδιάζουν, προς το παρόν tinanantsou.blogspot.gr
