Eksperiment ALICE: Tajne Transmutacije Olova u Zlato pod LHC-om
Eksperiment ALICE u Velikom hadronskom sudaraču (LHC) istražuje što se događa kada se teški ioni sudaraju. Primarni cilj ovog istraživanja je razumjeti kvark-gluon plazmu koja je postojala u prvim trenutcima nakon Velikog praska. Međutim, sudaranje olovnih iona može razbiti te atome u prepoznatljivije oblike, poput transmutacije olova u zlato. Ova pojava nije alkemijska transmutacija, već nuklearna transmutacija.
Što je nuklearna transmutacija?
Olovne atome čini 82 protona i otprilike 126 neutrona. Zlato, s druge strane, sadrži 79 protona, što je samo tri manje od olova. Da bi se ostvarila ta transmutacija, potrebno je ukloniti tri protona iz svakog olovnog atoma. Iako to nije glavni fokus LHC-a, sudarajući olovne atome brzinom od 99.999993% brzine svjetlosti, moguće je proizvesti zanimljive rezultate.
Kreiranje Zlata kroz Sudare
Neće se svi atomi sudarati; mnogi olovni ioni će nastaviti putovati kroz akcelerator. Pomoću snažnog elektromagnetskog polja unutar LHC-a mogu se stvoriti kratki, ali snažni bljeskovi svjetlosti. Ti bljeskovi mogu „istrijebiti“ tri protona iz olova i pretvoriti ga u zlato. Ono što je zaista uzbudljivo je da se taj proces može promatrati.
Izjava stručnjaka
„Impresivno je vidjeti da naši detektori mogu podnijeti frontalne sudare koji produkuju tisuće čestica, dok su istovremeno osjetljivi na sudare gdje se proizvodi samo nekoliko čestica, omogućujući proučavanje rijetkih ‘nuklearnih transmutacijskih’ procesa“, izjavio je Marco Van Leeuwen, glasnogovornik ALICE-a.
Što Sve Može Proizvesti ALICE?
Nije samo zlato ono što se može proizvesti. Tim je iskoristio nulti kalori-metere (ZDC) detektora kako bi mjerili interakcije između visokoenergetske svjetlosti i jezgri olovnih iona. Cilj im je bio promatrati emisiju nula, jedan, dva, i tri protona, uz gubitak jednog neutrona. Otkrili su da su interakcije stvorile olovo s manjim brojem neutrona, ali i talij, živa i zlato.
Kolika je stvarna proizvodnja zlata?
Zlato se proizvodi rjeđe, no svaka kolizija još uvijek generira 89,000 zlatnih jezgri u sekundi iz 174 milijarde olovnih atoma u snopu. Ipak, ne treba očekivati zlatnu groznicu u CERN-u. Količina je mikroskopska, a zlato na kraju završava raspadnuto uz visoku energiju na stranama akceleratora.
Zaključak: Nova Saznanja iz ALICE Eksperimenta
„Zahvaljujući jedinstvenim sposobnostima ALICE ZDC-a, ova analiza je prva koja sustavno otkriva i analizira signale proizvodnje zlata u LHC-u eksperimentalno“, objasnila je Uliana Dmitrieva iz ALICE suradnje. Ovo istraživanje ne samo da testira i poboljšava teorijske modele elektromagnetske disocijacije, već pomaže u razumijevanju i predviđanju gubitaka snopa, što je značajan faktor u performansama LHC-a i budućih akceleratora“, dodao je John Jowett, također iz ALICE suradnje. Detalji ovog istraživanja objavljeni su u časopisu Physical Review C.
Ova otkrića predstavljaju značajan korak naprijed u razumijevanju nuklearnih procesa i prozivodeći nova saznanja koja bi mogla oblikovati buduće istraživačke projekte!
