Simyacıların rüyası gerçek oldu: Kurşunu altına çevirdiler!

Orta Çağ'da simyacılar, kurşunu altına dönüştürmenin hayalini kuruyordu. Ancak bu hayal hiçbir zaman gerçeğe dönüşmedi. Modern bilim, bunun nedenini çoktan açıkladı: Kurşun ve altın, farklı kimyasal elementlerdir ve kimyasal yollarla birbirine dönüşmeleri mümkün değildir. Ancak Cenevre’deki CERN araştırma merkezinde çalışan bilim insanları, simyacılara nasip olmayanı başardı: Kurşunu altına dönüştürdüler – hem de araştırmalarının yan ürünü olarak.

Kurşun altına dönüşüyor ama bir farkla

Günümüz bilgisi, simyacılarınkinden çok daha kapsamlı. 20. yüzyılda nükleer fiziğin gelişmesiyle, ağır elementlerin (örneğin kurşun ve altın) laboratuvar koşullarında birbirine dönüşebileceği ortaya çıktı. Bu dönüşüm, radyoaktif bozunma ya da parçacık bombardımanı ile sağlanabiliyor. CERN’deki ALICE araştırma iş birliği, şimdi kurşunun altına dönüşümünü yeni bir mekanizmayla gözlemledi.

LHC’deki çarpışmalarda kurşundan altın elde ediliyor

CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC), kurşun çekirdeklerini ışık hızına çok yakın bir hızla çarpıştıran bir parçacık hızlandırıcısı. Bu çarpışmalarda, evrenin Büyük Patlama’dan hemen sonraki hali gibi sıcak ve yoğun madde koşulları oluşuyor. Ancak kurşun çekirdekleri çarpışmak yerine birbirini hafifçe ıskalarsa, çok güçlü elektromanyetik alanlar fotonlar ve çekirdekler arasında etkileşim yaratıyor.

Bu etkileşimlerde, kurşun çekirdeğinden (82 proton içeriyor) birkaç proton ve nötron kopabiliyor. Altın çekirdeği 79 proton içerdiğinden, kurşundan altın elde etmek için üç protonun çıkarılması gerekiyor. ALICE ekibi, bu tür etkileşimlerde sıfır ila üç proton ve en az bir nötronun koptuğu olayları saydı. Bu süreçlerde kurşun, talliyum, cıva ve altın çekirdekleri oluşabiliyor. Mevcut koşullarda, LHC saniyede yaklaşık 89.000 altın çekirdeği oluşturabiliyor.

Altın kısa sürede yok oluyor

Ancak bu altın, sanıldığı gibi kalıcı değil. Araştırma ekibi, şu açıklamayı yaptı: “Altın çekirdekleri çarpışmadan çok yüksek enerjiyle çıkar ve LHC’nin ışın borusu ya da kolimatörlerine çarpar. Bu çarpma sonrası saniyenin çok küçük bir bölümünde proton, nötron ve diğer parçacıklara ayrışırlar. Altın yalnızca çok kısa bir süre var olur.”

2015-2018 yılları arasındaki ikinci LHC çalışma döneminde bu şekilde yaklaşık 86 milyar altın çekirdeği üretildi. Ancak bu, yalnızca 29 pikograma (bir pikogram, trilyonda bir gram) denk geliyor – bu miktar ne bir takı ne de bir altın sikke yapımına yetiyor. Orta Çağ’ın büyük hayali, bilimsel olarak gerçekleşmiş olsa da kimseyi zengin edecek düzeyde değil.