D1-lg

کیمیاگری به واقعیت پیوست؛ بزرگ‌ترین برخورددهنده ذرات دنیا اتم‌های سرب را به طلا تبدیل کرد

شنبه 20 اردیبهشت 1404 - 18:25
مطالعه 3 دقیقه
طلا
بزرگ‌ترین شتاب‌دهنده ذرات جهان با برخورد اتم‌های سرب با یکدیگر با سرعتی نزدیک سرعت نور در هر ثانیه ۸۹ هزار هسته طلا تولید کرد.
تبلیغات
D4-mcid4

کیمیاگران قرون وسطی به دنبال این بودند که سرب را به طلا تبدیل کنند؛ اما نتایج مطالعه‌ای جدید نشان می‌دهد که شاید اگر به جای سنگ کیمیا از شتاب‌دهنده ذرات استفاده می‌کردند، موفق‌ می‌شدند.

دانشمندان در برخورددهنده هادرونی بزرگ (LHC) در سرن (سازمان اروپایی پژوهش‌های هسته‌ای) اعلام کردند در دومین دوره فعالیت این شتاب‌دهنده، بین سال‌های ۲۰۱۵ تا ۲۰۱۸، درنتیجه‌ی برخورد اتم‌های سرب با سرعتی معادل ۹۹٫۹۹۹۹۹۳ درصد سرعت نور، حدود ۸۶ میلیارد هسته طلا تولید شده است.

در آن آزمایش، تنها ۲۹ تریلیونیم گرم طلا حاصل شده و  این طلا پس از تولید، با لوله‌ای که پرتوها از آن عبور می‌کنند برخورد می‌کند و در کمتر از یک ثانیه تجزیه می‌شود. با‌این‌حال، حتی این تغییرات خیلی سریع هم توسط آشکارسازهای پروژه آلیس (آزمایش برخورددهنده یون‌های بزرگ) قابل شناسایی و ثبت هستند.

مارکو ون لیوون، سخنگوی آلیس در بیانیه‌ای گفت: «خیلی شگفت‌انگیز است که دستگاه‌های ما می‌توانند برخوردهایی را که هزاران ذره ایجاد می‌کنند، مدیریت کنند. همچنین، این دستگاه‌ها قادرند برخوردهایی را شناسایی کنند که تنها چند ذره تولید می‌کنند. این توانایی به ما امکان می‌دهد که فرآیندهای نادر تبدیل هسته‌ای الکترومغناطیسی را مطالعه کنیم.»

براساس نظریات فلسفی ارسطو، کیمیاگران معتقد بودند که چگالی مشابه سرب و طلا نشانه‌ی «بیماری» سرب است و می‌توان آن را با تبدیل به طلا «درمان» و به فلزی باارزش تبدیل کرد. باور کیمیاگران باستان مبنی بر اینکه سرب می‌تواند به طلا تبدیل شود، درست نبود؛ اما در یک مورد حق با آن‌ها بود: سرب و طلا از نظر ساختار اتمی به هم نزدیک هستند. طلا ۷۹ پروتون دارد، در حالی که سرب ۸۲ پروتون دارد.

برای تبدیل سرب به طلا در شتاب‌دهنده‌های ذرات، باید سه پروتون و (مقداری از نوترون‌ها) از هسته سرب جدا شوند. اگر فقط یک یا دو پروتون از هسته سرب جدا شود، به جای طلا، دو فلز دیگر به نام‌های تالیوم و جیوه به وجود می‌آیند.

فیزیکدان‌ها برای اندازه‌گیری فلزاتی که در داخل شتاب‌دهنده LHC تولید می‌شوند، از دستگاه‌های بسیار حساسی به نام کالریمترهای درجه صفر (ZDCs) استفاده کردند. این دستگاه‌ها می‌توانند پروتون‌ها و نوترون‌های جریان‌یافته از میلیاردها برهمکنش ذره‌ای را که در هر ثانیه در داخل شتاب‌دهنده اتفاق می‌افتد، اندازه‌گیری کنند.

در آزمایش توصیف‌شده، طلا کمتر از فلزات دیگری مثل تالیم یا جیوه تولید می‌شود، اما در دوره سوم آزمایش، طلا با سرعتی بسیار بالا (حدود ۸۹ هزار هسته در ثانیه)  تولید می‌شود. این میزان تولید طلا تقریبا دو برابر مقدار تولیدی دوره قبلی محسوب می‌شود و علت آن است که میزان انرژی در دوره سوم آزمایش بیشتر شده است.

اولیانا دیمیتریوا، فیزیکدان پروژه آلیس می‌گوید به‌لطف ویژگی‌های خاص کالریمترهای ZDC در این آشکارساز، اولین بار است که دانشمندان به‌طور سیستماتیک و تجربی توانسته‌اند نشانه‌های تولید طلا در LHC را شناسایی و تحلیل کنند.

جان جوت، فیزیکدان دیگر آزمایش می‌گوید نتایج این آزمایش، علاوه بر کشف نکات جدید در فیزیک، به بهبود مدل‌های نظری مربوط به واپاشی الکترومغناطیسی کمک کرده است. این مدل‌ها نه تنها ازنظر علمی جالب هستند، بلکه برای درک و پیش‌بینی از دست‌رفتن پرتوها که یکی از مشکلات اصلی عملکرد LHC  و شتاب‌دهنده‌های آینده است، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اصلاحیه (۲۱ اردیبهشت ساعت ۱۳:۲۵): در نسخه اولیه‌ی متن عدد اتمی عنصر سرب (تعداد پروتون‌های موجود در هسته‌ی اتم) به اشتباه ۷۶ ذکر شده بود. عدد صحیح، ۸۲ است.

مقاله رو دوست داشتی؟
نظرت چیه؟
تبلیغات
D5-b3IranServer
داغ‌ترین مطالب روز
سرباز ارتش آمریکا با عینک واقعیت مجازی
وقتی سربازان با کمک چشم پهپادها در میدان نبرد ناپدید می‌شوند

سیستم آموزشی جدید ارتش آمریکا با کمک پهپادها، به سربازان در مهارت مخفی‌شدن کمک می‌کند.

13
حدود 14 ساعت قبل
بهترین گوشی‌های سامسونگ در بازار ایران
بهترین گوشی های سامسونگ [خرداد ۱۴۰۴]

ارزان‌ترین گوشی سامسونگ و بهترین گوشی سامسونگ از نظر دوربین، پردازنده و باتری کدام است؟ با راهنمای خرید بهترین گوشی سامسونگ همراه زومیت باشید.

487
1 روز قبل
پنل پشت و ماژول دوربین هواوی پیورا ۸۰ پرو
نوآوری به سبک هواوی؛ پرچمدار جدید چینی‌ها دست آیفون و گلکسی را از پشت بست

پرچمدار جدید هواوی با قابلیتی ویژه در زوم دوربین، بهترین گوشی‌های اپل و سامسونگ را به چالش می‌کشد.

33
1 روز قبل
گلکسی S25 اولترا / Galaxy S25 Ultra در دست
هوش مصنوعی ۲۰۰ دلاری برای کاربران سامسونگ رایگان شد

سامسونگ هوش مصنوعی ۲۰۰ دلاری پرپلکسیتی را فعلاً به‌صورت رایگان در اختیار کاربرانش قرار می‌دهد.

37
1 روز قبل
هواپیمای شرکت Condor در حال تیک‌آف
پروازی که قرار بود ۳ ساعت باشد، ۳۲ ساعت طول کشید و در نهایت به مقصد نرسید!

پرواز هواپیمای ایرباس A320 از زوریخ به جزیره‌ای در یونان ۳۲ ساعت طول کشید و در نهایت به مقصد نرسید.

35
1 روز قبل
 اسکرین‌ شات از استوری اینستاگرام
آیا اینستاگرام گرفتن اسکرین‌ شات از استوری را به کاربر اطلاع‌رسانی می‌کند؟

محدودیت‌های اینستاگرام درباره‌ی اسکرین‌شات، مخصوصاً در استوری و دایرکت، همیشه موضوعی حساس بوده است.

25
حدود 12 ساعت قبل
یخچال‌فریزر Mijia 271L شیائومی در آشپزخانه
یخچال‌فریزر سه‌در جدید شیائومی با طراحی مدرن و قابلیت‌های کاربردی معرفی شد

جدیدترین یخچال‌فریزر شیائومی با طراحی مینیمالیستی و امکانات ضدباکتری از راه رسید.

13
1 روز قبل

نظرات

با چشم باز خرید کنید
زومیت شما را برای انتخاب بهتر و خرید ارزان‌تر راهنمایی می‌کند
ورود به بخش محصولات