Thuật giả kim trở thành hiện thực rồi anh em: máy gia tốc hạt lớn biến chì thành vàng

10/05/2025 14:59
Thuật giả kim trở thành hiện thực: máy gia tốc hạt lớn của Châu Âu biến chì thành vàng

Từ thời cổ đại, các nhà giả kim đã tìm cách biến các kim loại như chì hay thủy ngân thành vàng. Tới thời Trung cổ thì niềm khao khát này càng mãnh liệt hơn, dĩ nhiên là họ đã thất bại. Mãi tới nửa đầu thế kỷ 20, vàng mới có thể được sản xuất nhân tạo bằng cách cho bắn phá các hạt neutron hay proton.


Chì có nhiều điểm giống với vàng. Chúng đều là các kim loại nặng, có số proton trong hạt nhân rất gần nhau là 82 (chì) và 79 (vàng). Nếu như chúng ta rất khó biến một kim loại nhẹ như natri hay liti thành vàng, thì với chì sẽ khả thi hơn.


Trong báo cáo nghiên cứu mới công bố trên tờ Physical Review, các nhà vật lý tại Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu (CERN) đã công bố các phép đo của họ trong lần chạy thứ 2 (2015-2018) và lần chạy thứ 3 (2022-nay) của Máy Gia tốc hạt Lớn (LHC). Trong đó, họ phát hiện ra chì có thể biến thành vàng theo một cơ chế hoàn toàn mới: những hạt nhân chì đi sượt qua nhau cũng có thể tự biến thành vàng.


Bằng cách sử dụng máy dò ZDC ALICE, họ thấy khi các hạt nhân chì bay sượt qua nhau mà không hề chạm nhau, thì chúng sẽ tạo ra các trường điện từ cực mạnh bởi vì hạt nhân chì chứa tới 82 proton mang điện tích dương.


Máy dò ZDC ALICE.


Chưa kể, chúng còn di chuyển nhanh chóng mặt bên trong máy LHC, với tốc độ bằng 99,99% vận tốc ánh sáng. Điều đó khiến các đường sức từ quanh mỗi hạt nhân chì bị nén dẹp lại và tạo ra một xung photon tồn tại trong thời gian chóng vánh.


Khi xung photon này tương tác với một hạt nhân chì đi sượt qua thì nó sẽ khiến cấu trúc trong hạt nhân đó mất ổn định, làm một lượng nhỏ neutron và proton bị văng khỏi hạt nhân. Máy dò đã đếm số tương tác giữa photon với hạt nhân chì và nhận thấy tương tác này đã tạo ra các hạt nhân vàng (79 proton). Điều này xảy ra khi 3 proton trong hạt nhân chì (82 proton) văng ra.


Kết quả đo đạc hiện giờ cho thấy, cứ 174 tỷ hạt nhân chì sẽ tạo ra cao lắm là 89 ngàn hạt nhân vàng mỗi giây. Ngoài ra loại tương tác này còn tạo ra cả thali (81 proton) và thủy ngân (80), tương ứng với việc hạt nhân chì bị văng ra 1 và 2 proton. Thậm chí số hạt nhân thali và thủy ngân được sinh ra còn nhiều hơn cả vàng.


Trước đây trong lần chạy thứ 2 của máy LHC, đã có tổng cộng khoảng 86 tỷ hạt nhân vàng được tạo ra. Nghe có vẻ nhiều, nhưng con số này chỉ bằng có 29 picogram, hay 2,9×10⁻¹¹ gram vàng. Còn trong lần chạy thứ 3 từ năm 2022 tới nay, nó đã sinh ra lượng vàng gần gấp đôi lần chạy trước nhờ máy LHC thường xuyên được nâng cấp.


Nhưng vẫn có một tin buồn, hầu hết các hạt nhân vàng sẽ va vào hạ tầng của máy LHC và lập tức phân rã thành proton, neutron và các hạt khác. Vậy là chúng chỉ tồn tại trong một phần rất nhỏ của giây. Kể cả có bền vững đi nữa thì toàn bộ lượng vàng mà máy LHC từng tạo ra vẫn ít hơn hàng ngàn tỷ lần mức đủ để làm một cái nhẫn.


Khám phá mới này đem lại thêm nhiều hiểu biết để cải thiện thiết kế của máy gia tốc trong tương lai. Có điều nếu các nhà giả kim thời xưa biết được số vàng ít ỏi kia, chắc là họ sẽ khá thất vọng.


Tin xem thêm

CEO Ford: Xe điện Trung Quốc có thể đe dọa nghiêm trọng vị thế ngành xe Mỹ

Chuyên mục UH Plus
01/07/2025 18:05

CEO Ford: Xe điện Trung Quốc có thể đe dọa nghiêm trọng vị thế ngành xe Mỹ

Nở rộ các chiêu trò lừa đảo ăn theo điều chỉnh địa giới hành chính

Chuyên mục UH Plus
01/07/2025 18:02

Các đối tượng thường gọi điện giả danh cán bộ thuộc lực lượng Công an, UBND vận động người dân đi cài đặt, kích hoạt tài khoản định danh điện tử VNeID, khai báo thông tin...

Chắc không nhiều anh em nhận ra: Giao diện Podcast đời đầu và hiện tại

Chuyên mục UH Plus
30/06/2025 09:56

Giao diện Podcast đời đầu và hiện tại

Samsung One UI 8 sẽ có chế độ bảo mật tốt hơn cả Google Pixel

Chuyên mục UH Plus
30/06/2025 09:53

Samsung One UI 8 sẽ có chế độ bảo mật tốt hơn cả Google Pixel

Giá vàng tiếp tục giảm?

Chuyên mục UH Plus
30/06/2025 09:47

Sáng nay (30/6), giá vàng thế giới tiếp tục giảm tuần thứ 2 liên tiếp. Nhiều ý kiến cho rằng giá vàng trong nước có thể giảm theo giá thế giới nhưng không đáng kể.

Tổng hợp rò rỉ iPhone 17 Series mới nhất: Dòng Pro đổi vị trí logo Apple, có tản nhiệt buồng hơi?

Chuyên mục UH Plus
29/06/2025 20:28

Tổng hợp rò rỉ iPhone 17 Series mới nhất: Dòng Pro đổi vị trí logo Apple, có tản nhiệt buồng hơi?

Từ 1/7, người dân thực hiện đăng ký xe như thế nào?

Chuyên mục UH Plus
29/06/2025 20:23

Từ 1/7, người dân hoặc tổ chức có nhu cầu đăng ký xe ô tô, mô tô, xe máy chuyên dùng có thể được lựa chọn đăng ký xe tại Phòng CSGT hoặc bất cứ Công an cấp xã nào trong đ...

Mở hộp trên tay Xiaomi Smart Band 10: Màn hình AMOLED 1.72 inch, đa dạng mẫu dây, pin 21 ngày

Chuyên mục UH Plus
28/06/2025 20:38

Mở hộp trên tay Xiaomi Smart Band 10: Màn hình AMOLED 1.72 inch, đa dạng mẫu dây, pin 21 ngày

iPad Pro M5 có thể sẽ có viền màn hình mỏng hơn

Chuyên mục UH Plus
28/06/2025 20:31

iPad Pro M5 có thể sẽ có viền màn hình mỏng hơn