-16.3 C
Kyiv

Перетворення свинцю на золото: як наука здійснила мрію алхіміків

У ЦЕНТРІ УВАГИ

У Середні віки алхіміки століттями намагалися відшукати спосіб трансмутації неблагородних металів у золото, вважаючи, що цього можна досягти за допомогою таємничих сумішей і хімічних реакцій. Їхні пошуки були сповнені символізму, експериментів і філософських роздумів, однак жодна спроба не дала бажаного результату. Згодом стало зрозуміло, що проблема полягала не у відсутності ідей чи наполегливості, а в обмежених можливостях тогочасних технологій, які не дозволяли зазирнути в саму структуру атома.

Ситуація докорінно змінилася в XXI столітті, коли фізики Європейського центру ядерних досліджень використали Великий адронний колайдер — найпотужніший прискорювач частинок у світі. Під час одного з експериментів ученим вдалося здійснити ядерну трансформацію: ядра атомів свинцю, зазнавши складних фізичних процесів, втратили частину протонів і фактично перетворилися на ядра золота. Про цей науковий прорив повідомило видання BGR, наголосивши на його унікальності та історичному значенні.

Дослідники працювали з кварк-глюонною плазмою — станом матерії, який існував у Всесвіті в перші миті після Великого вибуху. Для відтворення цих умов атоми свинцю розганяли майже до швидкості світла і зіштовхували між собою. У результаті надзвичайно складних ядерних процесів утворилося близько 86 мільярдів ядер атомів золота. Хоча цифра виглядає вражаюче, фактична маса отриманого золота становить лише трильйонну частку грама. До того ж ці атоми були надзвичайно нестабільними і існували лише кілька мікросекунд, що зробило цей «алхімічний» результат радше побічним ефектом експерименту, ніж його метою. З наукової точки зору перетворення стало можливим завдяки явищу трансмутації — перетворення одного хімічного елемента на інший. Свинець і золото відрізняються кількістю протонів у ядрі: у свинцю їх 82, а у золота — 79. Якщо з ядра атома свинцю видалити три протони, він перетворюється на золото. Контролювати цей процес з точністю фізики не можуть. Під час майже зіткнень атомів, які пролітали повз одне одного на надвисоких швидкостях, їхні електромагнітні поля короткочасно взаємодіяли. У результаті ці поля могли «виривати» протони з ядер свинцю, перетворюючи його на інші елементи — талій, ртуть або золото, залежно від кількості втрачених протонів.

Однак надзвичайно мала кількість отриманого золота, його нестабільність, висока вартість експериментів і залежність від випадковості роблять цей метод абсолютно непридатним для масового виробництва. Попри це, сам факт успішної трансмутації став важливим науковим досягненням і яскравою ілюстрацією того, як сучасна фізика реалізує ідеї, які століттями вважалися неможливими.

Останні новини