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CERN驚人發現:鉛原子轉化為金,揭開核嬗變之謎

歐洲核子研究組織(CERN)近期觀測到鉛原子轉化為金的過程,這並非中世紀煉金術的幻想,而是真實發生的核嬗變現象。鉛原子核含有82個質子和約126個中子,而金原子則少了3個質子(79個)。研究團隊發現,只要從鉛原子中移除3個質子,就能實現這種元素轉變。

雖然大型強子對撞機(LHC)的主要任務並非元素轉換,但當鉛原子以99.999993%光速對撞時,會產生令人驚奇的結果。由於並非所有原子都會相互碰撞,部分鉛離子會持續在加速器中高速執行。研究人員推測,LHC產生的強大電磁場可能引發短暫但極強的光脈衝,正是這些脈衝將鉛原子中的3個質子剝離,使其轉變為金原子。最令人振奮的是,整個過程都能被完整觀測。

ALICE實驗發言人Marco Van Leeuwen表示:「我們的偵測器不僅能處理產生數千粒子的正面碰撞,還能敏銳捕捉僅產生少量粒子的互動作用,這讓我們得以研究罕見的電磁『核嬗變』過程。」

研究團隊運用偵測器的零度熱量計(ZDC)測量高能光與鉛離子核的互動作用。他們觀察到鉛離子會釋放0至3個質子,同時失去1個中子。這些互動作用不僅產生中子數減少的鉛同位素,還產生了鉈、汞和金等元素。

雖然金的生成機率較低,但在每秒1740億個鉛原子的粒子束中,仍能產生每秒89,000個金原子核。不過別期待CERN會掀起淘金熱,因為產生的金原子數量微乎其微,且會以高能量撞擊加速器內壁而分解。

ALICE合作組織成員Uliana Dmitrieva指出:「憑藉ALICE ZDC的獨特效能,這項研究首次系統性地實驗檢測並分析LHC中金的產生特徵。」另一位成員John Jowett補充說:「這些結果不僅驗證並改進了電磁解離的理論模型,更有助於理解和預測束流損失,這對提升LHC及未來對撞機的效能至關重要。」

這項突破性研究已發表於《Physical Review C》期刊。