Αλχημιστές του CERN μετέτρεψαν τον μόλυβδο σε χρυσό

Το μεγάλο όνειρο της Αλχημείας έγινε πραγματικότητα στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων.

To όνειρο των αλχημιστών του μεσαίωνα να μετατρέψουν το μολύβι σε χρυσάφι έγινε πραγματικότητα χάρη στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) του CERN, έστω κι αν το πολύτιμο μέταλλο που παρήχθη εξαφανίστηκε μέσα σε μια στιγμή.

Η παλιά επιδίωξη των αλχημιστών, γνωστή ως «χρυσοποιία», πιθανώς βασίστηκε στη διαπίστωση ότι ο γκρίζος και φθηνός μόλυβδος έχει παρόμοια πυκνότητα με τον σπάνιο και πολύτιμο χρυσό.

Πέρασε καιρός για να γίνει αντιληπτό ότι η μεταστοιχείωση είναι ανέφικτη μέσω χημικών αντιδράσεων, αφού πρόκειται για διαφορετικά χημικά στοιχεία με διαφορετικό αριθμό πρωτονίων στον πυρήνα τους (82 στον μόλυβδο και 79 στον χρυσό).

 Η πυρηνική φυσική του 20ού αιώνα έδειξε ότι η μετατροπή ενός στοιχείου σε άλλο είναι δυνατή μόνο μέσω της ραδιενεργού διάσπασης ή του βομβαρδισμού του αρχικού στοιχείου με πρωτόνια, νετρόνια ή άλλα σωματίδια.

Αυτό συμβαίνει στον LHC όταν ιόντα μολύβδου αναγκάζονται να συγκρουστούν μεταξύ τους ενώ κινούνται με το  99.999993% της ταχύτητας του φωτός.

Όταν τα ιόντα δεν συγκρούονται αλλά απλά περνούν «ξυστά» το ένα από το άλλο, τα ισχυρά ηλεκτρομαγνητικά πεδία τους προκαλούν την εκπομπή φωτονίων. Σε κάποιες περιπτώσεις, τα φωτόνια αλληλεπιδρούν με τα ιόντα και προκαλούν την αποβολή τριών πρωτονίων, οπότε προκύπτουν ιόντα χρυσού.

Η διαδικασία αυτή συμβαίνει συχνά στον LHC, μέχρι σήμερα όμως δεν είχε ποσοτικοποιηθεί. Με δημοσίευσή τους στο Physical Review Journals, ερευνητές του CERN αναφέρουν ότι, την περίοδο 2015-2018, ο επιταχυντής παρήγαγε 86 δισεκατομμύρια πυρήνες χρυσού, ποσότητα που αντιστοιχεί σε περίπου 29 τρισεκατομμυριοστά του γραμμαρίου.

Τα ιόντα αυτά επέζησαν για μια στιγμή πριν συγκρουστούν με τα τοιχώματα του επιταχυντή και διαλυθούν σε πρωτόνια, νετρόνια και άλλα σωματίδια.

Αυτό σημαίνει ότι το CERN δεν μπορεί να ελπίζει σε επιπλέον έσοδα από την παραγωγή χρυσού. Τα ευρήματα, πάντως, αναμένεται να χρησιμεύσουν για τη βελτίωση των επιδόσεων του LHC.