Мечта алхимиков сбылась? Золото из свинца получили на БАК (и вот почему это не сделает вас богаче)

Физики из коллаборации ALICE, работающие на Большом адронном коллайдере (БАК) в ЦЕРНе, впервые зафиксировали массовое превращение ядер свинца в ядра золота. Однако этот процесс не имеет ничего общего с алхимическими мечтами о баснословном богатстве: за секунду ускоритель производит около 89 тысяч ядер золота, что за несколько лет работы коллайдера составляет ничтожные 29 пикограммов вещества. Такое количество в триллионы раз меньше массы одного ювелирного изделия, и полученный металл существует лишь доли секунды, прежде чем распасться.

Электромагнитная «алхимия»: как фотоны меняют ядра

Ключом к трансмутации стало не лобовое столкновение частиц, а так называемые ультрапериферические взаимодействия. Когда ядра свинца, разогнанные до скоростей, близких к световой, пролетают на небольшом расстоянии друг от друга, их мощные электромагнитные поля порождают короткий импульс фотонов. Эти фотоны, взаимодействуя с ядром свинца, «выбивают» из него протоны. Потеря трех протонов (из 82) и превращает свинец в золото (79 протонов). «Наши детекторы способны отслеживать как лобовые столкновения с рождением тысяч частиц, так и редкие события, где частиц мало. Это открывает путь к изучению редких процессов ядерной трансмутации», — пояснил представитель коллаборации ALICE Марко Ван Леувен.

Практическая ценность открытия

Помимо фундаментального интереса, эксперимент имеет прикладное значение. Систематическое наблюдение за образованием золота, таллия и ртути позволяет ученым уточнить теоретические модели электромагнитной диссоциации ядер. Понимание этих процессов критически важно для прогнозирования потерь пучка в ускорителях — одной из главных проблем, ограничивающих производительность БАКа и будущих коллайдеров. Средневековые алхимики ошибались, считая, что для превращения свинца в золото нужен философский камень. Современная наука доказала, что необходим мощный ускоритель частиц и сложнейшая система детекторов. Хотя способ оказался экономически невыгодным для добычи драгоценного металла, он стал важным шагом в понимании структуры материи и работы коллайдеров.