Идея трансмутации свинца в золото веками считалась фантазией, несмотря на схожую плотность металлов. Современная наука установила, что они различаются на атомном уровне и химически не взаимозаменяемы. Однако ядерные реакции на БАК сделали это возможным в рамках эксперимента ALICE (A Large Ion Collider Experiment), изначально направленного на изучение кварк-глюонной плазмы — состояния материи с экстремальной плотностью и температурой, существовавшего сразу после Большого взрыва.

Во время эксперимента ядра свинца разгонялись до скорости 99,999993% от скорости света. При «почти столкновениях», когда ядра едва не соприкасаются, возникают мощные электромагнитные поля, генерирующие фотоны. Эти фотоны инициируют электромагнитную диссоциацию, изредка выбрасывая три протона из ядра свинца (содержащего 82 протона), что приводит к образованию золота (с 79 протонами). Скорость процесса достигала 89 тысяч превращений в секунду, как показали измерения с помощью калориметров нулевого угла (ZDC). Однако атомы золота, движущиеся почти со световой скоростью, моментально разрушаются, сталкиваясь со стенками коллайдера.

За период второго этапа работы БАК (2015–2018) было произведено около 86 миллиардов ядер золота, а третий этап уже почти удвоил этот показатель. Тем не менее, общая масса золота остается микроскопической — в триллионы раз меньше массы обручального кольца. Для получения даже одного грамма драгоценного металла потребовались бы квадриллионы лет работы коллайдера, что делает коммерческое производство нереальным.

Эксперимент подчеркивает уникальную чувствительность детектора ALICE, созданного для исследования ранней Вселенной, а не для добычи золота. Он проливает свет на процессы формирования элементов и взаимодействие электромагнитных полей с ядрами. Однако научное сотрудничество на БАК столкнулось с трудностями: осенью 2024 года CERN прекратил работу с российскими физиками из-за геополитических причин. Около 90 ученых перешли в зарубежные институты, но некоторые остались без работы, что осложняет дальнейшие исследования.

Этот прорыв не только подтверждает возможности ядерной физики, но и напоминает о сложностях, с которыми сталкивается современная наука на глобальном уровне.

Запись Впервые свинец превратили в золото в Большом адронном коллайдере впервые появилась Locals.

Большой адронный коллайдер разгонят до максимальной скорости после трехлетнего перерыва, он направит два пучка протонов в противоположных направлениях почти со скоростью света по 27-километровому кольцу, которое закопано в 100 метрах под швейцарско-французской границей.

«LHC будет работать круглосуточно в течение почти четырех лет при рекордной энергии в 13,6 трлн электронвольт (ТэВ), обеспечивая большую точность и потенциал открытия, чем когда‑либо прежде», — рассказал директор по ускорителям и технологиям Майк Ламонт.

По словам ученого, новая энергетическая скорость позволит продолжить изучение бозона Хиггса, который впервые был обнаружен 4 июля 2012 года.

«Учёные могут наблюдать ранее недоступные процессы и смогут повысить точность измерений многочисленных известных процессов, решая фундаментальные вопросы, такие как происхождение асимметрии материи и антиматерии во Вселенной. Ученые будут изучать свойства вещества при экстремальных температурах и плотности, а также будут искать кандидатов в темную материю и другие новые явления либо путем прямого поиска, либо — косвенно — путем точных измерений свойств известных частиц», — сказано в сообщении CERN.

Запись 5 июля в Женеве опять запустят Большой адронный коллайдер впервые появилась Locals.