科学家让铅瞬间变成金科学家上演现实版点石成金
在日内瓦CERN的地下,科学家实现了炼金术士的终极梦想:把铅变成了金。
虽然只是短短一微秒,也只有极其微小的量,但这场跨越400年的科学梦,终于被现代物理完成了。
这场“现代版炼金术”发生在欧洲核子研究中心(CERN)的超大型强子对撞机(LHC)中。
科学家用它将铅离子加速到接近光速,让它们互相碰撞。
在特定情况下,两束铅离子不会直接撞上,而是擦肩而过——这叫“超外周碰撞(UPC)”。
过程中会产生强电磁场,相当于释放出一束高能光子。
这些高能光子能量足够强,会打掉另一个铅原子核中的3个质子;
而铅(Pb)的原子序是82,少3个质子就变成了金(Au,原子序79);
在这段时间内,碰撞大约产生了86亿个金原子核,质量加起来也就约2.9 × 10⁻¹¹ 克。
而且这些金核的寿命极短,仅约1微秒,随后就会撞上设备或衰变成其他粒子。
除了金,科学家还在过程中观察到了铊(Tl)和汞(Hg)等元素的同位素,进一步证明这类反应的“炼金”能力。
虽然听起来像是在造金,但科学家可没打算靠这发财。
一方面成本高得离谱,另一方面他们更关心的是核反应机制背后的物理过程:
- 这种通过光子与原子核作用实现的“电磁诱导核反应”过程,是高能物理的重要研究方向;
- 对其的深入理解有助于提高LHC对撞的稳定性与精度,也可能为未来探索新粒子、新现象铺路。
不是魔法也不是玄学,铅变金的奇迹,就藏在质子和光子的高能博弈中。
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