Мрія алхіміків здійснилася: фізики перетворили свинець на золото, як їм це вдалося

Дослідження опубліковано в журналі Physical Review C, пише IFLScience.

Перетворення свинцю на золото було мрією середньовічних алхіміків. Набагато пізніше вчені з'ясували, що це два абсолютно різних хімічних елементи і за допомогою хімічних перетворень не можна перетворити свинець на золото.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

На початку XX століття фізики з'ясували, що важкі хімічні елементи можуть перетвориться на інші хімічні елементи за допомогою бомбардування протонами. Тепер же фізики спостерігали трансмутацію, тобто перетворення, свинцю на золото, за допомогою зіткнення ядер атомів свинцю.

Свинець складається з 82 протонів і 126 нейтронів у своєму ядрі. У золота 79 протонів. Для трансмутації необхідно видалити три протони з кожного атома свинцю. Зіштовхуючи атоми свинцю майже зі швидкістю світла можна отримати деякі цікаві продукти. Не всі атоми зіштовхуватимуться один з одним, тому будуть атоми свинцю, які продовжать прискорюватися. Сильне електромагнітне поле може створювати короткі, але потужні імпульси світла, і саме ці імпульси можуть вирвати три протони зі свинцю і перетворити його на золото. Саме це і спостерігали фізики під час експерименту.

Вчені також виміряли взаємодії між високоенергетичним світлом і ядром атомів свинцю. Вони хотіли побачити викид одного, двох і трьох протонів, що супроводжується втратою нейтрона. Фізики виявили, що взаємодії створюють свинець із меншою кількістю нейтронів, але також талій, ртуть і золото.

Золото, як виявилося, створюється набагато рідше. Вчені з'ясували, що відбувається створення 89 000 ядер атомів золота за секунду зі 174 мільярдів атомів свинцю. Але золото існує всього лише крихітну частку секунди, адже атоми розпадаються дуже швидко. При цьому кількість золота є дуже маленькою: лише 2,9 на 10 у мінус 11 ступені грама, а це втрильйони разів менше, ніж знадобилося б для виготовлення ювелірного виробу.

Хоча мрія алхіміків технічно здійснилася, але таким чином стати багатшими точно не вийде. Вчені вважають, що в надрах Землі ще перебуває понад 50 000 тон золота, але це означає, що понад 70 % усього золота люди вже видобули.

Фокус уже писав про те, що вчені виявили несподіване місце народження золота. Розрахунки показують, що спалахи на магнетарах можуть створювати до 10% золота, платини та інших важких хімічних елементів.

Як уже писав Фокус, спалахи на Сонці небезпечніші для нас, ніж вважалося. Вчені виявили щось дивне в атмосфері Землі. Вчені вперше виявили, що атмосфера Землі пульсує синхронно зі спалахами на Сонці, а це означає, що наша планета більш чутлива до сонячної активності, ніж вважалося раніше.

Також Фокус писав про те, що адміністрація президента США Трампа готова припинити федеральні дослідження забруднення атмосфери, що створюється супутниками і ракетами. Власник SpaceX і Starlink Ілон Маск може виграти від цього.