Ketika memenuhi impian alkemis abad pertengahan, fisikawan telah mengamati transmutasi timbal dalam emas, melalui fisika nuklir di Great Hadron Colider (LHC), akselerator partikel paling kuat di dunia.
Selama berabad -abad, gagasan mengubah timah menjadi emas, Chrysopeya, tampak di luar jangkauan. Kedua logam memiliki kepadatan yang sama, tetapi sains modern kemudian menunjukkan bahwa mereka adalah elemen yang berbeda dan secara kimia tidak menarik.
Namun, emas dapat terjadi, meskipun dalam jumlah mikroskopis, di jantung Alice (percobaan colider ion besar), salah satu dari empat instrumen utama di LHC dalam SersanOrganisasi Eropa untuk Penelitian Nuklir.
Eksperimen Alice didedikasikan untuk fisika ion berat dan menyelidiki materi di bawah kepadatan energi yang ekstrem. Selama tabrakan berenergi tinggi dari nukleus timbal di LHC, para ilmuwan dapat menciptakan kembali plasma quark-gluon, keadaan materi yang hanya ada satu juta dari yang kedua setelah Big Bang.
Meski begitu, emas tidak lahir dari kecelakaan langsung ini. Sebaliknya, itu terbentuk dalam skenario yang lebih halus, ketika inti utama hampir bertabrakan di depan, tetapi hilang.
“Sangat mengesankan untuk melihat bahwa detektor kami dapat menangani tabrakan frontal yang menghasilkan ribuan partikel, sementara mereka juga sensitif terhadap tabrakan di mana hanya beberapa partikel yang terjadi pada saat yang sama, yang memungkinkan studi tentang proses elektromagnetik ‘transmutasi nuklir’,” kata juru bicara Alice Marco Van Van dalam pernyataan.
Gambar getty
Dalam pertemuan yang hampir salah, medan elektromagnetik yang intens di sekitar inti timbal dalam gerakan cepat menghasilkan pulsa foton pendek. T
Ketika foton ini berinteraksi dengan nukleus, mereka menyebabkan fenomena yang dikenal sebagai disosiasi elektromagnetik, di mana proton dan neutron dikeluarkan dari nukleus.
Dalam kasus yang jarang terjadi, tiga proton dihilangkan dari inti timbal, meninggalkan emas di tempatnya.
Tim ALICE menggunakan instrumen khusus yang dikenal sebagai nol -grade calorimeters (ZDC) untuk mengukur peristiwa langka ini.
Saat mendeteksi jumlah proton dan neutron yang dikeluarkan dalam tabrakan, para peneliti dapat membedakan antara penciptaan elemen berat lainnya seperti talium dan merkuri, dan emas.
Sayangnya, inti emas yang dihasilkan tidak tinggal lama. Bepergian hampir kecepatan cahaya, mereka menabrak dinding colider atau komponennya dan hancur hampir secara instan dalam partikel yang lebih kecil.
Meski begitu, jumlahnya mengesankan: Selama eksekusi 2 LHC (2015-2018), ada sekitar 86 miliar pusat emas. Run 3 hampir dua kali lipat penghitungan itu.
Namun, meskipun demikian, massa total emas yang dibuat bervariasi, triliunan kali lebih sedikit dari yang perlu dilakukan, misalnya, cincin kawin.
Sementara itu dapat meluncurkan harapan beberapa orang, percobaan membuka jendela baru Bagaimana elemen terbentuk dan bagaimana medan elektromagnetik dapat memanipulasi inti atom.
Ini juga menyoroti sensitivitas luar biasa dari detektor Alice, yang dirancang bukan untuk pembuatan emas, tetapi untuk menyelidiki saat -saat pertama alam semesta.
Apakah Anda memiliki saran tentang sejarah ilmiah itu Newsweek Haruskah saya menutupi? Apakah Anda memiliki pertanyaan tentang fisika partikel? Beri tahu kami melalui science@newsweek.com.
Referensi
Kolaborasi Alice, Acharya, S., Agarwal, A., Aglieri Rinella, G., Aglietta, L., Agnello, M., Agrawal, N., Ahammed, Z., Ahmad, S., Ahn, Ahn, Ahuja, Ahuja, I., AKindinov, A.,, AKISHINA, AHN, AHUJA, I., AKINDINOV, A., AKISHINA, AKISHINA, AKISHINA, AKISHINA, AKISHINA, AKISHINA, AKISHINA, AKISHINA, AKISHINA, AKISHINA, AKISHINA, AKISHINA, AKISHINA, AKISHINO. Alesandro Alfanda, HM, Alfaro Molina, R., Ali, B., … Zurlo, N. (2025). Penerbitan proton dalam tabrakan ultraperiferik PB-PB pada $ sqrt {{s} _ {nn}} = 5.02 $ tev. Ulasan Fisik c, 111(5). https://doi.org/10.1103/physrevc.111.054906
