Детектор ALICE в ЦЕРН зафиксировал образование золота из свинца
В Большом адронном коллайдере электромагнитное поле выбивало протоны из ядер свинца, образуя пикограммы золота.
Ученые коллаборации ALICE на Большом адронном коллайдере (LHC) в ЦЕРН впервые систематически зарегистрировали и измерили следы превращения ядер свинца в золото, сообщает Novinky.cz novinky.cz
Novinky.cznovinky.czОткрыть источник ↗. Исследования проводились на 27-километровом кольцевом ускорителе на границе Франции и Швейцарии при разгоне тяжелых ионов почти до скорости света.
Механизм электромагнитной диссоциации
Ядро свинца содержит 82 протона, а ядро золота — 79. Для трансформации не требуется лобовое столкновение, применяемое физиками для генерации кварк-глюонной плазмы. Синтез происходит при сверхблизком пролете релятивистских ионов мимо друг друга.
Движущиеся с околосветовой скоростью ядра несут высокий электрический заряд и создают мощные электромагнитные поля. Поле одного иона воздействует на структуру соседнего, выбивая из него нуклоны посредством электромагнитной диссоциации. Потеря трех протонов переводит ядро свинца в изотоп золота.
Выход ядер и влияние на пучок
Анализ показал, что в период работы Run 2 с 2015 по 2018 год в четырех главных экспериментах ускорителя возникло около 86 миллиардов ядер золота novinky.cz
Novinky.cznovinky.czОткрыть источник ↗. Суммарная масса полученного металла составила 29 пикограммов. В ходе сеанса Run 3, начавшегося в 2022 году, интенсивность возросла: к маю 2025 года в ЦЕРН сообщили об образовании объема золота, почти вдвое превысившего показатели всего периода Run 2.
Практически собрать полученный материал невозможно. Обладая огромной энергией и сниженным зарядом по сравнению с исходным свинцом, ядра золота отклоняются от расчетной траектории магнитного поля. В течение нескольких микросекунд они выпадают из пучка и разрушаются при ударе о стенки вакуумной трубы или элементы конструкции, что приводит к потерям частиц и ограничивает производительность установки. С 29 июня Большой адронный коллайдер переведен в четырехлетний режим плановой остановки Long Shutdown 3, что приостановило дальнейшие измерения.
