No CERN, o sonho dos alquimistas: chumbo transformado em ouro

O maior acelerador de partículas do mundo, o Grande Colisor de Hádrons do CERN , realizou o sonho dos alquimistas: transformar chumbo em ouro . Mas o ouro produzido existiu apenas por frações de segundo antes de se dividir em prótons e nêutrons, uma dinâmica observada pelos detectores do experimento Alice e descrita em detalhes pela primeira vez no estudo publicado na revista Physical Review C.

Durante séculos, acreditou-se que chumbo e ouro eram de alguma forma duas formas diferentes do mesmo material, ou que estavam de alguma forma conectados, e então pensou-se que era possível transformar um no outro, mas sem sucesso. Somente no século XX, com a compreensão da estrutura do átomo, foi compreendida a diferença entre os dois elementos , cujos núcleos diferiam no número de prótons, 82 no chumbo e 79 no ouro . Mas, ao acelerar seus núcleos a velocidades muito próximas à da luz, os pesquisadores do LHC conseguiram, nos últimos anos, fazer o que os alquimistas buscavam, uma transformação que agora foi analisada em detalhes graças aos instrumentos altamente sensíveis do Alice , um dos quatro grandes detectores localizados ao longo do caminho do LHC.

Produzindo reações chamadas interações fóton-núcleo em núcleos de chumbo, foi possível ' ejetar ' alguns prótons deles, produzindo assim núcleos de tálio, mercúrio e ouro a partir do chumbo . Reações que foram produzidas em diversas ocasiões, tanto durante a chamada segunda Run do LHC, ou seja, a primeira sessão de atividade do grande acelerador que ocorreu entre 2015 e 2018, quanto na terceira Run. Estima-se que cerca de 86 bilhões de núcleos de ouro foram criados na primeira ocasião e mais que o dobro desse número na segunda, uma quantidade aparentemente alta, mas que corresponde a alguns bilionésimos de grama. Além disso, esses núcleos duravam apenas alguns momentos antes de se fragmentarem em uma espécie de chuva de prótons e nêutrons individuais.