Đột phá khoa học bất ngờ có thể biến chì thành vàng

Các nhà khoa học vừa công bố một phát hiện gây bất ngờ khi các ion chì tạm thời biến thành vàng trước khi trở lại trạng thái vật chất thông thường.

Theo các nhà khoa học, họ đã thấy một đường chạy chì duy nhất có thể tạo ra hạt nhân vàng với tiết diện tương đương với tốc độ của các va chạm hadron, được thực hiện bởi máy gia tốc hạt lớn (LHC) nằm dưới biên giới Pháp - Thụy Sĩ. Được công bố vào ngày 30/7, khám phá này khiến cho “thuật giả kim hiện đại” trở nên khả thi hơn bao giờ hết.

Daniel Tapia Takaki, giáo sư vật lý tại Đại học Kansas (Mỹ) kiêm trưởng nhóm thực hiện thí nghiệm ALICE, cho biết: “Thông thường trong các thí nghiệm máy gia tốc, chúng tôi khiến các hạt va chạm vào nhau để tạo ra nhiều mảnh vỡ”. Ở đây, nhóm của ông đã phát triển phương pháp phát hiện các tương tác khi các ion chỉ lướt qua nhau, điều này cho phép ghi nhận một tín hiệu rõ ràng từ một tia sáng và một hạt nhân đã thay đổi.

Cơ chế biến đổi chì thành vàng

Va chạm siêu ngoại vi xảy ra khi 2 hạt nhân nguyên tử di chuyển gần nhau mà không chạm vào nhau, nhưng vẫn tương tác qua trường điện từ mạnh. Mỗi ion sẽ bắn vào ion kia một luồng photon năng lượng cao, có thể đánh bật một, hai hoặc ba proton. Nếu mất ba proton, hạt nhân chì-208 sẽ tạm thời trở thành hạt nhân vàng-205, mặc dù chỉ trong khoảng thời gian rất ngắn.

Các lần chạy thí nghiệm trước đây đã gợi ý rằng những sự kiện như vậy đã tồn tại, nhưng máy dò đã được tối ưu hóa cho các vụ va chạm trực diện hỗn loạn. Nhóm nghiên cứu đã điều chỉnh các chỉ số và phương pháp để tách neutron khỏi các đỉnh proton, điều này cho phép họ nghiên cứu cấu trúc hạt nhân và thử nghiệm ở các thang năng lượng chưa từng đạt tới.

Theo kết quả phân tích, mỗi lần LHC tạo ra va chạm hadron sẽ là thời điểm ion chì lặng lẽ trở thành vàng rồi phân rã. Nhóm nghiên cứu cũng đã xác định các kênh proton khác nhau với các kết quả khớp hoặc vượt quá dự đoán lý thuyết.

Việc loại bỏ ba proton sẽ biến chì thành vàng nhưng việc loại bỏ một proton cũng có thể tạo ra tali - một yếu tố quan trọng trong các thí nghiệm. Những phát hiện này không chỉ có ý nghĩa trong việc hiểu biết về vật lý hạt nhân mà còn có thể ảnh hưởng đến thiết kế các máy va chạm trong tương lai.

Nhóm nghiên cứu dự định mở rộng phân tích lên 4 và 5 lần phát xạ proton, đồng thời phát triển một bộ kích hoạt chuyên dụng cho va chạm siêu ngoại vi. Nếu thành công, các nhà vật lý có thể quan sát quá trình diễn biến của thuật giả kim hiện đại gần như ngay lập tức, mở ra những cơ hội mới trong nghiên cứu vật lý hạt nhân.

Các nhà nghiên cứu cũng lưu ý rằng phát hiện này không có nghĩa chúng ta có thể tạo ra vàng từ chì, bởi quá trình biến đổi chỉ là “khoảnh khắc”, đồng thời chi phí để thực hiện công việc này là “không đáng”.

Nguồn vov.vn