Ołów w złoto! Sen średniowiecznych alchemików spełniony

Wygląda na to, że nigdy nie spełniony, lecz przez stulecia żywy sen alchemików doby Średniowiecza – opracować metodę zamiany ołowiu w złoto – nareszcie się ziścił. Przynajmniej po części, i na chwilę. Alchemicy dążący do naukowej wiedzy z pewnością byliby zachwyceni. Ci pragnący posiąść dotyk króla Midasa w celach zarobkowych już jakby nieco mniej. A sztuka ta udała się współczesnym uczonym z CERN – jednak z drobnym haczykiem.

Jak się okazało, „jedynym”, czego trzeba było, by transformować ołów w złoto, był Wielki Zderzacz Hadronów. Że też średniowieczni alchemicy o tym nie pomyśleli… Właśnie bowiem w tym Zderzaczu (Large Hadron Collider, LHC), zlokalizowanym pod Genewą, udało się to osiągnąć w ramach programu ALICE (A Large Ion Collider Experiment). Wyniki eksperymentów, prowadzonych, jak się okazało, w latach 2015-2018, opublikowano w czasopiśmie naukowym Physical Review C.

Jak wiadomo, Wielki Zderzacz Hadronów, kolisty obiekt, w którym możliwe jest rozpędzenie niewielkich cząsteczek do gigantycznych prędkości, zbliżonych do prędkości światła. Wykorzystuje się go, jak nazwa wskazuje, właśnie do zderzania takich cząsteczek – i obserwowania efektów, których określenie jako zaledwie „ciekawych” dalece umniejszałoby skalę ich znaczenia (dla przykładu, prowadzono tam badania i eksperymenty dotyczące procesu teleportacji kwantowej).

Ołów nareszcie w złoto – choćby na chwilkę

Jak łatwo sobie wyobrazić, doprowadzenie do zderzenia cząsteczek o wielkościach atomowych, rozpędzonych do prędkości nieco jedynie podświetlnej, nie jest sprawą trywialną. Nader łatwo jest w takiej sytuacji „spudłować”. Czasem zdarza się też niemal-trafienie, w przypadku którego cząsteczki zamiast w siebie uderzyć, mijają się – ale w minimalnej odległości. Owo wyminięcie się, z gigantyczną prędkością, wielokrotnie doprowadzało do powstania silnego impulsu elektromagnetycznego.

I właśnie ten impuls bezpośrednio spełnił sen dawnych alchemików. Gdy bowiem prowadzono eksperymenty z wykorzystaniem jonów ołowiu, ów impuls elektromagnetyczny okazywał się doprowadzać do reakcji wewnątrz jąder atomowych – „wyrzucając” z nich protony. W ten sposób z jonów ołowiu (82 protony w jądrze) niekiedy robiło się złoto (79 protonów)! Trzyletnie eksperymenty w CERN miały zaowocować wytworzeniem w ten sposób 86 miliardów jąder atomowych złota.

Oczywiście, nie należy popadać w nadmierny entuzjazm w sensie finansowym – owe 86 miliardów jąder złota to zaledwie jedna dwudziestodziewięcio-bilionowa (1/29 000 000 000 000) część grama. No i wspomniany haczyk – przemiana ołowiu w złoto niestety była nietrwała. Nowo powstałe jądra były bowiem niestabilne i rozpadały się w ciągu mikrosekund. Ale dane, jakich eksperymenty te dostarczyły, z pewnością są równie cenne, o ile nie cenniejsze, co samo złoto.