Las antiguas aspiraciones alquímicas se acercan más que nunca a la realidad. En el experimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment), parte del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, se ha logrado medir experimentalmente la transmutación de plomo en oro a través de un mecanismo físico poco habitual: interacciones entre núcleos que apenas se rozan a velocidades cercanas a la de la luz.
El colisionador del CERN convierte el plomo en oro. ¿Cómo es posible?
Aunque el LHC es conocido por generar condiciones que reproducen el universo primitivo mediante colisiones frontales, en este caso las protagonistas fueron un tipo de colisiones en las que los núcleos de plomo no se destruyen entre sí, sino que sus campos electromagnéticos interactúan intensamente, generando pulsos de fotones de corta duración que pueden modificar la estructura del núcleo sin contacto directo.
[post_relacionado]Cuando un núcleo de plomo (con 82 protones) pierde tres protones en estas interacciones, se convierte temporalmente en un núcleo de oro (con 79). Esto ocurre en fracciones de segundos y aunque los átomos de oro no perduran, su existencia ha sido cuantificada por los calorímetros de grado cero del detector ALICE.
El rol del detector ALICE y la física detrás del fenómeno
El equipo científico utilizó el sistema de calorimetría ZDC para contabilizar las interacciones fotón-núcleo, categorizadas por la cantidad de protones emitidos. Las combinaciones permiten identificar la aparición efímera de elementos como talio, mercurio y oro. Durante la segunda fase operativa del LHC, se generaron alrededor de 86 mil millones de núcleos de oro. En la tercera fase, ese número prácticamente se duplicó.
La masa total, sin embargo, sigue siendo insignificante: unos 29 picogramos. Esta cifra está lejos de cualquier aplicación económica, pero representa un avance fundamental en la comprensión de procesos nucleares bajo condiciones extremas.
Impacto para la física de partículas y aceleradores
Más allá de lo anecdótico, la producción de oro en el LHC tiene implicaciones serias para el diseño y optimización de colisionadores futuros. Los modelos de disociación electromagnética, necesarios para prever pérdidas en los haces de partículas, se ven ahora validados y mejorados gracias a estos resultados. Además, se amplía el rango de fenómenos que pueden explorarse con tecnologías de detección avanzadas como las de ALICE.
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Fuente y foto: CERN