Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskus CERN on saavuttanut merkittävän tieteellisen läpimurron: tutkijat ovat ensimmäistä kertaa havainneet lyijyn muuttuvan kullaksi korkeaenergisten hiukkastörmäysten seurauksena. Tämä tapahtuma tuo mieleen keskiaikaiset alkemistit, jotka pyrkivät muuttamaan halpoja metalleja jalometalleiksi – nyt tämä on toteutunut modernin fysiikan keinoin, vaikkakin vain hetkellisesti ja atomitasolla.
Kokeessa käytettiin CERNin LHC-kiihdytintä, jossa lyijy-ytimiä kiihdytettiin lähes valonnopeuteen ja törmäytettiin toisiinsa. Näissä ”läheltä piti” -törmäyksissä syntyi äärimmäisen voimakkaita sähkömagneettisia kenttiä, jotka loivat virtuaalisia fotoneita. Nämä fotonit vuorovaikuttivat lyijy-ytimien kanssa, aiheuttaen niiden menettävän protoneja. Kun lyijy-ydin (82 protonia) menettää kolme protonia, se muuttuu kullaksi (79 protonia) .
Kultaytimien muodostuminen havaittiin ALICE-kokeen Zero Degree Calorimeter (ZDC) -ilmaisimella. Tämä oli ensimmäinen kerta, kun kultaytimien syntyminen havaittiin systemaattisesti LHC:ssä. Vaikka kultaa syntyi vain pieniä määriä – noin 89 000 kultaydintä sekunnissa 174 miljardista lyijyytimestä – tämä on merkittävä todiste ydinmuutoksista .
Vaikka kultaytimet ovat lyhytikäisiä ja hajoavat nopeasti, tämä koe osoittaa, että alkuaineiden muuttaminen on mahdollista ydinreaktioiden avulla. Tämä ei kuitenkaan ole taloudellisesti kannattavaa, sillä prosessi vaatii valtavasti energiaa ja tuottaa vain mitättömiä määriä kultaa. Silti tämä saavutus on merkittävä askel ymmärryksessämme ydinreaktioista ja aineen perusluonteesta.
Tämä tutkimus tuo meidät askeleen lähemmäs ymmärtämään maailmankaikkeuden alkuhetkiä ja niitä prosesseja, jotka synnyttivät raskaat alkuaineet. Vaikka alkemistien unelma on nyt toteutunut tieteellisesti, se muistuttaa meitä siitä, kuinka pitkälle ihmiskunnan tiede on kehittynyt keskiaikaisista kokeiluista nykyaikaisiin hiukkaskiihdyttimiin.
Lähde: Interestingengineering
GIPHY App Key not set. Please check settings