大型強子對撞機“點鉛成金”

科技日報訊 （記者劉霞）大型強子對撞機（LHC）大型離子對撞實驗（ALICE）合作組讓鉛束“變身”為黃金。儘管這一過程僅持續了1微秒，而且成本高昂，但深入瞭解這一反應有助於改進粒子加速實驗。相關研究成果發表於《物理評論快報》雜誌。

幾個世紀以來，化學家們一直夢想將儲量豐富的鉛（質子數82）變為珍貴的黃金（質子數79）。如今，歐洲核子研究中心的科學家另闢蹊徑：讓鉛離子束以接近光速對撞，在微觀世界裏實現了這個“點鉛成金”的奇蹟。

在實驗過程中，當兩束鉛離子對撞時，其周圍產生的強電磁場會激發鉛核釋放3個質子，從而蜕變為金原子核。數據顯示，在2015—2018年間，LHC累計產生了860億個金原子核，總重量卻僅有29萬億分之一克，而且這些“人造黃金”轉瞬即逝，平均持續壽命僅1微秒（百萬分之一秒），隨即便會分解為其他粒子。

ALICE合作組表示，雖然鉛束對撞始終會產生微量金元素，但本次研究首次系統性地捕捉並解析了這一奇妙反應的特性。他們無意涉足“鍊金產業”，但這項發現對提升LHC性能具有重要意義。理解這些微觀轉化機制，對於控制粒子束的質量與穩定性至關重要。