Thuật giả kim trở thành hiện thực: máy gia tốc hạt lớn của Châu Âu biến chì thành vàng

10/05/2025 14:42
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

Thử nhanh Apple Intelligence tiếng Việt: mình đã chờ điều này hơn một năm qua

CÔNG NGHỆ
21/10/2025 10:38

Thử nhanh Apple Intelligence tiếng Việt: Cảm ơn Apple, mình đã chờ điều này hơn một năm qua

Apple cho vô hiệu hóa thao tác vuốt để mở nhanh camera từ Màn hình khóa

CÔNG NGHỆ
21/10/2025 10:37

Apple đã bổ sung một tính năng nhỏ nhưng được rất nhiều người dùng iPhone mong đợi từ lâu: khả năng vô hiệu hóa thao tác vuốt để mở nhanh camera từ Màn hình khóa.

Meta ra mắt tính năng AI mới cho Facebook: "lục lọi" toàn bộ thư viện ảnh để gợi ý nội dung chia sẻ

CÔNG NGHỆ
20/10/2025 10:49

Meta ra mắt tính năng AI mới cho Facebook: "lục lọi" toàn bộ thư viện ảnh để gợi ý nội dung chia sẻ

Điểm benchmark CPU của Apple M5 so với Apple M1 Ultra

CÔNG NGHỆ
20/10/2025 10:48

Điểm benchmark CPU của Apple M5 so với Apple M1 Ultra

iQOO 15 sẽ ra mắt vào 18h tối nay tại thị trường nội địa Trung

CÔNG NGHỆ
20/10/2025 10:46

iQOO 15 sẽ ra mắt vào 18h tối nay tại thị trường nội địa Trung

Bên trong iPhone 17 Pro

CÔNG NGHỆ
19/10/2025 08:56

Bên trong iPhone 17 Pro

AirPods Pro 3: To hơn, cấn tai hơn, hy sinh cảm giác đeo để có cách âm mạnh hơn

CÔNG NGHỆ
19/10/2025 08:56

AirPods Pro 3: To hơn, cấn tai hơn, hy sinh cảm giác đeo để có cách âm mạnh hơn

Chiếc ốp lưng iPhone gần 3kg giúp anh em giảm thời gian sử dụng điện thoại

CÔNG NGHỆ
18/10/2025 17:14

6 Pound Phone Case: Chiếc ốp lưng iPhone gần 3kg giúp anh em giảm thời gian sử dụng điện thoại

Review chi tiết quạt DC Lumias F08 Pro

CÔNG NGHỆ
18/10/2025 17:12

Review chi tiết quạt DC Lumias F08 Pro