کیمیاگری در عصر مدرن؛ بزرگ‌ترین برخورددهنده اتم‌ها در جهان سرب را به طلا تبدیل کرد

دانشمندان فعال در تأسیسات برخورددهنده هادرونی بزرگ (LHC) در سرن، نزدیک ژنو، اعلام کرده‌اند در دومین دوره فعالیت این برخورددهنده، بین سال‌های ۲۰۱۵ و ۲۰۱۸، حدود ۸۶ میلیارد هسته طلا ایجاد شده است. تمام این فرایند از طریق برخورد اتم‌های سرب که با ۹۹.۹۹۹۹۹۳ درصد سرعت نور به هم برخورد کردند، رخ داده است.

به گزارش وب‌سایت سرن، نتیجه این فرایند ایجاد مقدار بسیار کمی طلا معادل فقط ۲۹ تریلیونیم گرم است که با لوله پرتو برخورد کرده و در کسری از ثانیه تجزیه می‌شود. مسئله تبدیل سرب به طلا از زمان‌های بسیار دور بحث مهمی میان کیمیاگران بوده است و دانشمندان با برخورددهنده ذرات توانسته‌اند به این هدف دست یابند.

دانشمندان با برخورددهنده هادرونی بزرگ از سرب طلا ساختند

کیمیاگران با استناد به حدس‌های فلسفی ارسطو باور داشتند چگالی‌های مشابه سرب و طلا نشان‌دهنده این است که سرب «بیمار» است و می‌تواند با تبدیل به طلا بهبود یابد. بااینکه این باورها اشتباه بودند، عقاید کیمیاگران باستان حاوی بخشی از حقیقت بودند: این ۲ فلز از نظر موقعیت در جدول تناوبی بسیار به هم نزدیک‌اند؛ به‌طوری‌که طلا ۷۹ پروتون دارد، فقط ۳ پروتون کمتر از سرب.

به‌عبارت ساده‌تر، برخوردها در شتاب‌دهنده‌های ذرات قدرتمند فقط نیاز دارند ۳ پروتون (همراه برخی نوترون‌ها) را از سرب جدا کنند تا طلا تولید شود. از سوی دیگر، برداشتن یک یا ۲ پروتون به‌ترتیب تالیم و جیوه تولید می‌کند.

برای اندازه‌گیری مقادیر فلزات تولیدشده در برخورددهنده هادرونی بزرگ، فیزیک‌دان‌ها از گرماسنج‌های بسیار حساس Zero Degree Calorimeters استفاده کردند. این سیستم پروتون‌ها و نوترون‌های در جریان را از میلیاردها تعامل ذره‌ای که هر ثانیه در شتاب‌دهنده رخ می‌دهد، اندازه‌گیری می‌کند.

نتایج پایانی نشان داد هرچند طلا کمتر از تالیم یا جیوه تولید می‌شود، درحال‌حاضر در سومین دوره آزمایش‌ها با نرخ حداکثری ۸۹ هزار هسته در ثانیه تولید می‌شود که تقریباً دوبرابر مقدار تولیدشده در دوره قبلی است.