В ЦЕРН впервые превратили свинец в золото в Большом адронном коллайдере
Физики зафиксировали образование ядер золота во время столкновений ионов свинца на сверхвысоких энергиях.

Международная группа физиков из коллаборации ALICE (A Large Ion Collider Experiment), работающей на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН, осуществила историческое достижение, впервые непосредственно измерив процесс превращения свинца в золото. Это стало возможным благодаря анализу результатов высокоэнергетических столкновений ионов свинца.
Исследователи сообщили, что им удалось зафиксировать сам факт трансформации, а также подробно и количественно описать этот процесс, который происходит в экстремальных условиях, возникающих при столкновении ионов свинца.
"Сверхвысокоэнергетические столкновения ядер свинца на Большом адронном коллайдере могут создавать кварк-глюонную плазму - горячее и плотное состояние материи, которое, как полагают, заполняло Вселенную примерно через миллионную долю секунды после Большого взрыва, дав начало материи, которую мы теперь знаем", - объясняют ученые.
По их словам, чрезвычайно интенсивные электромагнитные поля, возникающие во время этих столкновений, высвобождают поток виртуальных фотонов. Взаимодействие этих фотонов с пролетающими ядрами свинца приводит к потере последними протонов. Когда ядро свинца, имеющее 82 протона, теряет три из них, оно трансформируется в ядро золота, содержащее 79 протонов.
Тщательно проанализировав продукты взаимодействия с помощью калориметров нулевой степени ALICE (ZDC), ученые смогли идентифицировать характерные признаки образования ядер золота. По результатам анализа было установлено, что в настоящее время коллайдер способен производить ядра золота со скоростью около 89 тысяч в секунду. Однако существует проблема: образованные высокоэнергетические ядра золота существуют лишь чрезвычайно короткий промежуток времени, прежде чем столкнуться с элементами инфраструктуры ускорителя и распасться.
"Анализ ALICE показывает, что во время второго запуска LHC (2015-2018 годы) в ходе четырех основных экспериментов было создано около 86 миллиардов ядер золота. По массе это составляет лишь около 29 пикограммов (2,9⋅10-¹¹ г)", - подчеркивают исследователи.
Как отмечает Джон Джоуэтт из коллаборации ALICE, подобные процессы помогают ученым лучше понимать механизмы электромагнитной диссоциации, что имеет важное значение для прогнозирования потерь пучка в ускорителях. Потери пучка являются одной из главных проблем, ограничивающих производительность как существующего адронного коллайдера, так и будущих, еще более мощных ускорителей. Лучшее понимание того, как и почему частицы вылетают из пучка, позволит эффективнее строить и настраивать ускорители будущего.
Больше новостей читайте на GreenPost.







