斯洛文尼亚语

Iz svinca so naredili zlato, toda …

V visokotehnološkem laboratoriju CERN pri Ženevi so v velikem hadronskem pospeševalniku (LHC) ob trkih visokoenergetskih jeder svinca ustvarili intenzivna elektromagnetna polja, ki lahko izbijejo protone in tako jedra svinca za zelo kratek čas pretvorijo v jedra zlata.

Velik uspeh, a s kratkotrajnim učinkom

V visokotehnološkem laboratoriju CERN pri Ženevi so v velikem hadronskem pospeševalniku (LHC) ob trkih visokoenergetskih jeder svinca ustvarili intenzivna elektromagnetna polja, ki lahko izbijejo protone in tako jedra svinca za zelo kratek čas pretvorijo v jedra zlata.

O svojem dosežku so znanstveniki iz raziskovalnega središča na meji (natančneje pod mejo) med Švico in Francijo poročali v znanstveni reviji Physical Reviews Journal.

Večstoletne sanje

Že od srednjega veka so alkimisti in pozneje sodobni kemiki sanjali o tem, da bi svinec ali kakšno drugo kovino lahko pretvorili v dragoceno zlato – temu so celo namenili poseben pojem krizopoeja. Te misli je spodbujalo dejstvo, da imata svinec in zlato razmeroma primerljive gostote, razlike v podobi pa so velike. Dovolj je pomisliti zgolj na lep barvni odtenek zlata, njegova redkost pa mu ceno zelo okrepi.

Več stoletij je trajalo, da so alkimisti spoznali, da primerljiva gostota ni dovolj ter da sta svinec in zlato povsem različna elementa, ki ju s takrat znanimi kemičnimi in fizikalnimi metodami ni bilo mogoče pretvarjati iz enega v drugega. Temeljna strukturna razlika je, da je v jedru atoma svinca 82 protonov, v jedru atoma zlata pa 79 protonov.

Veselje traja kratek čas

Z razvojem jedrske fizike v prejšnjem stoletju so med drugim odkrili, da je težke elemente vendarle mogoče spreminjati iz enega v drugega ali v omejenem obsegu z naravnim radioaktivnim razpadom ali v pospeševalnikih, kjer jedra bombardirajo z nevtroni ali protoni.

Tokratno odkritje predstavlja nov način pretvorbe svinca v zlato. V pospeševalniku LHC svinčeva jedra potujejo skoraj s svetlobno hitrostjo (manjka sedem milijontink odstotka), kar omogoča zaporedje dogodkov, katerih končni učinek je odstranitev treh protonov iz jeder in s tem pretvorba atomov svinca v atome zlata. Izjemno majhno število protonov pride skozi vse te reakcije – ustvarijo lahko največ 89 tisoč jeder v sekundi (za občutek, en gram zlata vsebuje okrog 3 krat 10 na 21. potenco atomov zlata).

Sanje so vendarle bližje uresničitvi

Učinek traja zelo kratek čas – zlata jedra iz trka namreč izhajajo z zelo visoko energijo in zadenejo cev snopa LHC ali kolimatorje na različnih točkah v smeri toka, kjer se takoj razdrobijo v posamezne protone, nevtrone in druge delce. Zlato tako obstaja le delček sekunde, a dovolj, da spodbudi nadaljnje raziskave.

Sanje alkimistov se tako v resnici še vedno niso uresničile, ker vse na ta način proizvedene količine zlata niso niti približno zadostne za neko otipljivo količino, prav tako pa nastanejo samo za kratek trenutek, a je to odkritje vendarle pomemben korak za razumevanje modelov elektromagnetne disociacije. To lahko med drugim prinese nova spoznanja o delovanju trkalnikov in preprečevanju izgub žarkov, ki so glavna omejitev njihovega delovanja.

来源:https://siol.net/novice/digisvet/iz-svinca-so-naredili-zlato-toda-661923


参考译文

铅变金实验成功 但……

在日内瓦欧洲核子研究中心(CERN)的高科技实验室里,科学家们利用大型强子对撞机(LHC)进行高能铅核碰撞时,产生了强电磁场。这种电磁场能够击出质子,从而在极短时间内将铅原子核转变为金原子核。

重大突破却转瞬即逝

位于瑞士与法国交界处(确切说是地下边界)的欧洲核子研究中心科学家们,在《物理评论杂志》上报告了这一成就。当高能铅核在LHC中对撞时,产生的强电磁场能剥离质子,使铅核在须臾间蜕变为金核。

千年炼金梦

自中世纪以来,炼金术士及后世化学家就梦想着将铅或其他金属转化为贵重的黄金——他们甚至为此创造了专门术语”点金术”。这种幻想源于铅与黄金具有相近的密度,但外观差异显著。只需想想黄金璀璨的色泽,加之其稀缺性带来的高昂价值,便不难理解这种执念。

历经数世纪探索,炼金术士们才认识到:相近密度并不足够,铅与黄金实为截然不同的元素,凭借当时已知的化学物理方法根本无法相互转化。根本区别在于:铅原子核含82个质子,而金原子核仅含79个质子。

昙花一现的喜悦

随着上世纪核物理的发展,科学家发现重元素确实可以通过天然放射性衰变或在粒子加速器中用中子/质子轰击来实现有限度的相互转化。

此次发现展现了铅转金的新途径。在LHC中,铅核以接近光速(仅差千万分之七)运行,由此引发的一系列反应最终能剥离三个质子,实现原子层面的转化。但能完整经历所有反应的质子数量极其有限——每秒最多产生8.9万个金核(作为参照:1克黄金约含3×10²¹个金原子)。

梦想照进现实

这种转化效应转瞬即逝——对撞产生的高能金核会立即撞击LHC束流管或准直器,瞬间分解为单个质子、中子等粒子。黄金仅存续毫秒之间,但这已足够激发后续研究。

炼金术士的梦想仍未真正实现:这种方式产生的黄金既远未达到可感知的量级,也存在时间极短。但该发现对理解电磁解离模型具有重要意义,或将带来关于对撞机运行及防止束流损失(当前主要运行瓶颈)的新认知。