Przełom w CERN: chwilowa przemiana ołowiu w złoto dzięki zderzeniom w LHC

enerad.pl 1 tydzień temu

Nowatorski eksperyment w CERN: ołów zamieniony w złoto

W Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC), największym na świecie akceleratorze cząstek położonym pod granicą francusko-szwajcarską, zespół naukowców z Uniwersytetu Kansas przeprowadził eksperyment, który przyciągnął uwagę światowej społeczności naukowej. Dzięki tzw. zderzeniom ultraperyferyjnym (UPC), podczas których jony niemal się mijają, ale oddziałują ze sobą poprzez wymianę wysokoenergetycznych fotonów, udało się na krótko przemienić ołów w złoto.

Jak działa współczesna „alchemia” w LHC

Zespół pracujący przy detektorze ALICE w CERN opracował technikę śledzenia zderzeń, w których cząstki nie zderzają się bezpośrednio, ale dochodzi do ich bliskiego przejścia. Dzięki temu jony ołowiu mogą tracić protony, co prowadzi do powstawania nowych, krótkotrwałych pierwiastków.

Zwykle w eksperymentach zderzaczy cząstek powodujemy zderzenia, by powstało dużo odłamków. W zderzeniach ultraperyferyjnych interesuje nas, co się dzieje, gdy cząstki się mijają – to bliskie przejścia bez fizycznego kontaktu.”

Daniel Tapia Takaki, profesor fizyki i lider grupy KU przy ALICE

Podczas tych „błysków” fotonów mogą zachodzić rzadkie interakcje, w tym zjawisko, w którym jony ołowiu tracą trzy protony, co na moment zamienia je w złoto. Powstałe w ten sposób jądra są jednak bardzo nietrwałe i gwałtownie się rozpadają.

Znaczenie odkrycia dla nauki i przyszłych akceleratorów

Odkrycie ma nie tylko wymiar medialny, ale również praktyczny. Zrozumienie procesów wybijania protonów z jąder atomowych może być najważniejsze dla projektowania bezpieczniejszych i wydajniejszych akceleratorów cząstek w przyszłości, zwłaszcza przy planach budowy jeszcze większych urządzeń w Europie i Chinach.

To światło jest tak energetyczne, iż może wybijać protony z jądra – czasem jeden, dwa, trzy, a choćby cztery. Każda utrata protonu zmienia pierwiastek: jeden daje tal, dwa rtęć, trzy złoto.”

– Daniel Tapia Takaki

Badania były wspierane przez amerykański Departament Energii (Office of Science, Office of Nuclear Physics). Zespół Uniwersytetu Kansas zamierza kontynuować analizę zjawisk związanych ze zderzeniami ultraperyferyjnymi, które mogą mieć wpływ na bezpieczeństwo i konstrukcję przyszłych akceleratorów.

Zobacz również:
  • Westinghouse i INSA Lyon wspólnie przyspieszą rozwój SMR i innowacji materiałowych w energetyce jądrowej
  • Proxima Fusion i F4E: Nowa era współpracy w europejskiej energetyce fuzyjnej

Źródło: ScienceDaily

Idź do oryginalnego materiału