Европейская организация по ядерным исследованиям (ЦЕРН) объявила, что ученые смогли «фактически осуществить мечту средневековых алхимиков», превратив ядра атомов свинца в ядра атомов золота в ходе экспериментов на Большом адронном коллайдере.
ЦЕРН сообщил, что исследователи разгоняли в коллайдере ядра свинца до скорости, близкой к скорости света (99,999993 процента), в результате электромагнитные поля выбивали из пролетающих вблизи друг друга ядер свинца по нескольку протонов и нейтронов. В тех случаях, когда ядро свинца-208 испускало несколько нейтронов и три протона, получался нестабильный изотоп золота. Например, если вылетало два нейтрона, получалось золото-203.
В общей сложности физики во время экспериментов на четырех основных детекторах, проводившихся в 2015-2018 годах, создали около 86 миллиардов ядер золота, или 29 пикограммов (29 триллионных частей грамма). При этом ядра успевали распасться за небольшую долю секунды.
В зависимости от того, сколько протонов испускало ускоренное ядро свинца-208 при электромагнитном взаимодействии со встречным аналогичным ядром, могли образовываться также ядра изотопов таллия или ртути, а также других изотопов свинца.
Ученые объяснили, что эксперимент помог им усовершенствовать теоретические модели электромагнитных взаимодействий ядер, а также показал, что детекторы Большого адронного коллайдера способны реагировать не только на столкновения, в ходе которых образуются тысячи частиц, но и на небольшое количество частиц.
Получение золота из свинца и других металлов было одной из важнейших задач алхимии — древнего учения о материалах, целью которого был поиск «философского камня», способного превращать одни вещества в другие.
