Три протона мање и олово постаје злато – чаролија у ЦЕРН-у

Европска организација за нуклеарно истраживање, познатија по акрониму ЦЕРН, највећи је центар за истраживање елементарних честица, основан 1954. и налази се у околини Женеве. У чланству ЦЕРН-а су 23 државе, а са 38 држава ЦЕРН има уговоре о сарадњи.

„ЦЕРН препознају пре свега по оним открићима како се то некад називало 'божје честице', односно Хигсовог бозона и истраживањима која се баве разумевањем суштинских питања од чега је материја начињена и због тога је направљен тај огромни акцелератор који ми зовемо ЛХЦ, односно велики сударач хадрона“, објашњава Слободан Бубњевић.

На ЛХЦ-у је могуће извести обиље различитих експеримената који подразумевају да се два снопа прилично тешких честица убрзају до брзине светлости и сударе на неколико тачака самог тог круга који има пречник 27 километара, смештеног 100 метара под земљом.

„На једном од тих детектора, где долази до судара, који се зове ALICE, уочено је да током експеримента који је испитивао нешто друго, просто се догађа да се олово претвара у злато. И та ствар наравно одмах побудила интересовање због просто старе познате приче о алхемији“, додаје физичар.

Алхемија је дисциплина која је у протофази модерних наука играла јако важну улогу, напомиње Бубњевић. У раној фази развоја науке алхемичари су експериментисали спајајући различите материје, из чега се касније родила модерна хемија. Међутим, алхемија је избила на лош глас јер су циљеви били изразито материјалне природе.

Алхемичари нису знали нуклеарну физику

Алхемичар је желео да претвори олово у злато, нешто што је практично било немогуће било каквим комбиновањем материјала и хемијским реакцијама, јер је реч о два различита елемента.

„Те супстанце имају различит број протона у језгру, а сви хемијски процеси се одвијају у омотачу око самог језгра и немогуће је било каквим хемијским интервенцијама претворити један елемент у други елемент. Међутим, средином 20. века су откривени процеси у којима се та ствар у природи може десити. То су сви нуклеарни процеси који се баве манипулацијом језгра“, објашњава гост Јутарњег програма.

Када се тешко радиоактивно језгро бомбардује неутронима, што се дешава у реакторима, у атомским бомбама – практично долази до алхемије – језгро постаје са мањим атомским бројем и постаје неки други елемент, објашњава физичар. У нуклеарној физици за ово се зна већ 50-70 година.

Како издвојити три протона из атома олова

„У акцелератору због изузетно великог убрзања снопова честица који се сударају у детектору, настаје стање налик на оно примордијалном стању у универзуму. Дакле, имате такозвану кварк-глуонску плазму, долази до огромних температура. То је једно специфично стање материје и ту се дешавају различити, за физичаре врло интересантни процеси“, додаје физичар.

У ЦЕРН-у се нису сударила два језгра олова, већ су те наелектрисане честице док су пролазиле једна поред друге, из језгра олова које по периодном систему знамо да има 82 протона у језгру, због тако великих брзина дошло до чупања три протона из тог језгра.

„Дакле, и онда шта се догоди? Елемент који има 82 протона је, кад му нестану три, имао 79, а 79 је злато. Потоњом анализом оног што се догађало у детектору је установљено да 80 и нешто милијарди таквих атома су се на делић секунде претворили у злато“, наглашава Бубњевић.

У сваком случају, било би изводљиво уколико би било интереса да се овакав процес у акцелератору наменски направи како би се акумулирала нека количина злата. Али експерименти у ЦЕРН-у не иду у том смеру, они се баве сасвим другим питањима, напомиње Слободан Бубњевић на крају гостовања у Јутарњем програму.