17. yüzyıl simyacılarının hayali, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ndaki (LHC) fizikçiler tarafından gerçekleştirildi: Kurşun, altına dönüştürüldü.
Bu dönüşüm, İsviçre’nin Cenevre kenti yakınlarındaki Avrupa parçacık fiziği laboratuvarı CERN’de gerçekleşti. Milyarlarca dolarlık LHC, her deneysel çalışmanın bir bölümünde kurşun iyonlarını çarpıştırıyor.
LHC’deki ALICE deneyi, bu çarpışmaların oluşturduğu geniş kalıntılar arasından dönüşmeye uygun olanları ayıkladı. 7 Mayıs’ta Physical Review Journals’da yayımlanan bir analizde, ekip 2015 ile 2018 yılları arasında LHC’deki çarpışmalar sonucunda 86 milyar altın çekirdeği (nüve) üretildiğini hesapladı.
Kararsız ve çok hızlı hareket eden altın atomlarının çoğu yaklaşık 1 mikrosaniye içinde ya deney düzeneğine çarparak ya da başka parçacıklara ayrılarak yok oluyordu.
Süreci tespit edecek dedektöre sahip tek deney cihazı ALICE
LHC’de her kurşun ışını çarpışmasında altın üretiliyor, ancak bu süreci tespit edecek dedektöre sahip tek deney cihazı ALICE. ALICE işbirliğinden fizikçi Uliana Dmitrieva, “Bu analiz, LHC’deki altın üretiminin imzasını deneysel olarak sistematik biçimde tespit eden ve analiz eden ilk çalışmadır” diyor.
New York’taki Stony Brook Üniversitesi’nden fizikçi Jiangyong Jia’ya göre, CERN’deki bir başka hızlandırıcı olan SPS de 2002 ile 2004 arasında kurşunun altına dönüştüğüne dair gözlemler yapmıştı. Ancak son deneyler daha yüksek enerjide yapıldı. Bu da altın üretme olasılığını yükseltiyor ve daha net gözlemlere fırsat sunuyor.
CERN araştırmacılarının altın üretimini yan gelir kapısı yapma gibi bir planı yok, ancak fotonların çekirdekleri nasıl değiştirdiğini daha iyi anlamanın LHC’nin performansını artırmalarına yardımcı olacağını söylüyorlar. Jia, “Bu tür süreçleri anlamak, ışın kalitesini ve kararlılığını kontrol etmek açısından çok önemli” diyor.
Simyacıların hayaliydi
İlk kimyagerler bol miktarda bulunan kurşunu değerli altına dönüştürmeyi umut ediyordu. Ancak kurşun ile altın arasındaki proton sayısı farkı (kurşun için 82, altın için 79), bu dönüşümü kimyasal yollarla imkansız hale getiriyordu.
CERN araştırmacıları bu başarıya, neredeyse ışık hızında birbirine çarpan kurşun ışınları göndererek ulaştı. İyonlar bazen doğrudan çarpışmak yerine birbirlerinin yanından geçiyor. Bu olduğunda, iyonun etrafındaki yoğun elektromanyetik alan bir enerji darbesi yaratabiliyor ve bu darbe karşıdan gelen kurşun çekirdeğinin üç protonunu dışarı atmasına neden oluyor, bu da onu altına dönüştürüyor.
