Físicos usam acelerador de partículas para transformar chumbo em ouro

O sonho dos alquimistas de converter chumbo em ouro tornou-se realidade, ainda que por um breve momento, graças a um experimento inovador conduzido no Grande Colisor de Hádrons (LHC).

Este feito notável foi alcançado quando feixes de íons de chumbo foram colididos a velocidades próximas à da luz, resultando na criação de átomos de ouro, embora por apenas uma fração de segundo.

A realização desse experimento revolucionário no LHC, o maior acelerador de partículas do mundo, representa um marco significativo na física de partículas e na compreensão da estrutura da matéria.

O sonho dos alquimistas realizado no Grande Colisor de Hádrons

O experimento ALICE no LHC permitiu que cientistas realizassem a transmutação de chumbo em ouro. Esta façanha científica foi registrada pelo experimento ALICE, um dos detectores do LHC projetado para estudar colisões de íons pesados.

A busca histórica pela transmutação de chumbo em ouro

A busca pela transmutação de chumbo em ouro é um sonho que perdurou por milênios. Os alquimistas do passado buscavam a pedra filosofal para realizar essa transformação.

• A busca pela pedra filosofal;
• O processo de transmutação de metais comuns em ouro;
• A importância histórica desta aspiração alquímica.

O experimento ALICE no CERN na Suíça

O experimento ALICE é um dos principais detectores do CERN, projetado para estudar colisões de íons pesados. Os cientistas do CERN conseguiram criar as condições necessárias para transformar chumbo em ouro, utilizando tecnologia de ponta e conhecimentos avançados de física nuclear.

Como ocorre o processo de transmutação no LHC

A transmutação ocorre quando os íons de chumbo não colidem frontalmente, mas passam muito próximos uns dos outros. Esse breve encontro gera um campo eletromagnético intenso, capaz de produzir um pulso de energia que faz o núcleo de um dos átomos perder três prótons.

• A perda de três prótons altera o número atômico do chumbo (82) para o do ouro (79).
• O processo envolve colisões de feixes de chumbo a altas velocidades.
• A transmutação demonstra princípios fundamentais da física quântica e nuclear.

A física por trás da remoção de três prótons do chumbo

A remoção de três prótons do núcleo de chumbo resulta na criação temporária de átomos de ouro. Esse processo é possível devido às interações entre partículas subatômicas e a equivalência entre massa e energia.

Resultados quantificáveis e limitações práticas

Os resultados do experimento de transmutação de chumbo em ouro no Grande Colisor de Hádrons são impressionantes, mas também revelam limitações significativas. Entre 2015 e 2018, os cientistas produziram aproximadamente 86 bilhões de núcleos de ouro através das colisões de íons de chumbo.

Essa produção, embora impressionante em termos de quantidade de núcleos, equivale a apenas 29 trilionésimos de grama de ouro. Essa quantidade ínfima destaca as limitações práticas do processo de transmutação.

86 bilhões de núcleos de ouro: apenas 29 trilionésimos de grama

A escala microscópica da produção de ouro é evidente quando consideramos que 86 bilhões de núcleos representam apenas uma fração extremamente pequena de grama. Isso se deve à natureza do processo, que envolve a ejeção de três prótons dos núcleos de chumbo para transformá-los em ouro.

• A produção de ouro foi realizada através de colisões de íons de chumbo.
• O processo resultou em 86 bilhões de núcleos de ouro.
• A quantidade de ouro produzida foi de aproximadamente 29 trilionésimos de grama.

A instabilidade do ouro produzido e sua duração de um microssegundo

O ouro produzido nesse experimento é extremamente instável, com uma vida útil de apenas cerca de um microssegundo antes de se desintegrar ou colidir com os equipamentos do laboratório. Essa instabilidade é uma consequência direta das condições extremas do experimento e das propriedades dos isótopos criados.

Em resumo, embora o experimento tenha demonstrado a possibilidade de transmutar chumbo em ouro, as limitações práticas, incluindo a quantidade ínfima produzida e a instabilidade do ouro, tornam esse processo inviável para produção comercial.

O valor científico da transmutação além do ouro

O experimento realizado no Grande Colisor de Hádrons (LHC) representa um marco significativo na física nuclear moderna. A detecção e análise sistemática da produção de ouro no LHC, conforme destacado pela física Uliana Dmitrieva da colaboração ALICE, é um avanço notável. Embora o CERN não planeje transformar essa descoberta em uma produção comercial de ouro, o estudo contribui significativamente para o entendimento das reações nucleares induzidas por fótons.

Esse conhecimento é essencial para melhorar a estabilidade e o controle dos feixes de partículas no acelerador, beneficiando outras pesquisas científicas. Além disso, o experimento conecta o antigo sonho alquímico com avanços científicos contemporâneos, expandindo nossa compreensão fundamental da matéria.