中国科技报 05月15日 02:33
[国 际] 大型强子对撞机“点铅成金”
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欧洲核子研究中心的科学家利用大型强子对撞机(LHC)的ALICE探测器,成功将铅离子束转化为金。通过以接近光速的速度碰撞铅离子,产生了微量的金原子核,虽然过程短暂且成本高昂,但这项研究有助于深入了解粒子加速实验。研究结果表明,在2015-2018年间,LHC产生了860亿个金原子核,总重量仅为29万亿分之一克,平均寿命仅1微秒。研究人员表示,此发现对提升LHC性能具有重要意义,有助于理解微观转化机制,从而控制粒子束的质量与稳定性。

✨ 实验的核心在于利用大型强子对撞机(LHC)的ALICE探测器,通过使铅离子束以接近光速对撞来实现“点铅成金”的转化。

⚛️ 在实验中,当两束铅离子对撞时,其周围产生的强电磁场会激发铅核释放3个质子,从而蜕变为金原子核。

⏱️ 实验结果显示,尽管产生了860亿个金原子核,总重量却仅有29万亿分之一克,且这些“人造黄金”平均持续寿命仅1微秒,随后会分解为其他粒子。

💡 ALICE合作组强调,虽然铅束对撞始终会产生微量金元素,但本次研究首次系统性地捕捉并解析了这一奇妙反应的特性,有助于提升LHC性能,并对控制粒子束的质量与稳定性至关重要。

ALICE探测器。 图片来源:CERN

    科技日报讯 (记者刘霞)大型强子对撞机(LHC)大型离子对撞实验(ALICE)合作组让铅束“变身”为黄金。尽管这一过程仅持续了1微秒,而且成本高昂,但深入了解这一反应有助于改进粒子加速实验。相关研究成果发表于《物理评论快报》杂志。

    几个世纪以来,化学家们一直梦想将储量丰富的铅(质子数82)变为珍贵的黄金(质子数79)。如今,欧洲核子研究中心的科学家另辟蹊径:让铅离子束以接近光速对撞,在微观世界里实现了这个“点铅成金”的奇迹。

    在实验过程中,当两束铅离子对撞时,其周围产生的强电磁场会激发铅核释放3个质子,从而蜕变为金原子核。数据显示,在2015—2018年间,LHC累计产生了860亿个金原子核,总重量却仅有29万亿分之一克,而且这些“人造黄金”转瞬即逝,平均持续寿命仅1微秒(百万分之一秒),随即便会分解为其他粒子。

    ALICE合作组表示,虽然铅束对撞始终会产生微量金元素,但本次研究首次系统性地捕捉并解析了这一奇妙反应的特性。他们无意涉足“炼金产业”,但这项发现对提升LHC性能具有重要意义。理解这些微观转化机制,对于控制粒子束的质量与稳定性至关重要。

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