Fyzici splnili sen středověkých alchymistů a pozorovali přeměnu olova ve zlato – pomocí jaderné fyziky v Large Hadron Collider (LHC), nejvýkonnějším urychlovači částic na světě. (Foto: Flickr)
Po staletí se myšlenka přeměny olova na zlato – chrysopoeia – zdála nedosažitelná. Tyto dva kovy mají podobnou hustotu, ale moderní věda později prokázala, že se jedná o odlišné prvky, které jsou chemicky nezaměnitelné.
Zlato však lze vyrobit, byť v mikroskopických množstvích, v jádru ALICE (A Large Ion Collider Experiment), jednoho ze čtyř hlavních přístrojů LHC v CERN , Evropské organizaci pro jaderný výzkum.
Experiment ALICE se věnuje fyzice těžkých iontů a zkoumá hmotu za extrémních hustot energie. Během srážek olovnatých jader s vysokou energií v LHC mohou vědci na okamžik znovu vytvořit kvark-gluonové plazma, stav hmoty, který existoval jen miliontinu sekundy po velkém třesku.
Zlatá částice však nevzniká přímo při těchto srážkách. Vzniká v mnohem subtilnějším scénáři – když se jádra olova téměř srazí čelně, ale minou se.
„Je působivé vidět, že naše detektory dokážou zachytit čelní srážky, při nichž vznikají tisíce částic, a zároveň jsou citlivé na srážky, při nichž vzniká jen několik částic najednou, což umožňuje studium elektromagnetických procesů „jaderné transmutace“,“ uvedl v prohlášení mluvčí ALICE Marco Van Leeuwen.
Při téměř srážkách intenzivní elektromagnetická pole obklopující rychle se pohybující jádra olova generují krátké pulzy fotonů.
Když tyto fotony interagují s jádry, způsobují jev známý jako elektromagnetická disociace, při kterém jsou z jádra vyvrženy protony a neutrony.
Ve vzácných případech jsou z jádra olova vyraženy tři protony, které na svém místě zanechávají zlato.
Tým ALICE použil ke změření těchto vzácných jevů speciální přístroje známé jako kalorimetry s nulovým stupněm (ZDC).
Detekcí počtu protonů a neutronů vyražených při srážkách byli vědci schopni rozlišit mezi vznikem jiných těžkých prvků, jako je thallium a rtuť, a zlatem.
Bohužel, výsledná zlatá jádra se neudrží dlouho. Pohybují se téměř rychlostí světla, narážejí do stěn urychlovače nebo jeho součástí a téměř okamžitě se rozpadají na menší částice.
Přesto jsou čísla impozantní: během druhého běhu LHC (2015–2018) bylo vyprodukováno asi 86 miliard zlatých jader. Třetí běh tento počet již téměř zdvojnásobil.
I přesto je celková hmotnost vytvořeného zlata mizivě malá – bilionkrát menší, než kolik by bylo potřeba například na výrobu snubního prstenu.
Ačkoli to může zklamat naděje některých, experiment otevírá nové možnosti pro výzkum vzniku prvků a toho, jak elektromagnetická pole mohou manipulovat s atomovými jádry.
Zároveň zdůrazňuje mimořádnou citlivost detektoru ALICE, který nebyl navržen pro výrobu zlata, ale pro zkoumání nejranějších okamžiků vesmíru.
Zdroj: newsweek.com
Článek Sen alchymistů se stal skutečností: olovo se v CERNu proměnilo ve zlato se nejdříve objevil na AC24.cz .
