Os alquimistas estão chegando? Cientistas transformaram chumbo em ouro
Pesquisadores “redescobrem” a alquimia e transformam chumbo em ouro no acelerador de partículas LHC
Eles são discretos
E silenciosos
Moram bem longe dos homens
Escolhem com carinho
A hora e o tempo
Do seu precioso trabalho
– Jorge Ben Jor
Em um feito que ecoa os antigos sonhos da alquimia, cientistas que operam o Grande Colisor de Hádrons (LHC) no CERN, conseguiram transformar chumbo em ouro.
O experimento, realizado no maior acelerador de partículas do mundo, embora tenha produzido apenas uma quantidade ínfima do metal precioso e por uma fração de segundo, valida os princípios por trás da transmutação elementar sob condições extremas.
O objetivo primário da pesquisa é estudar as condições que existiam momentos após o Big Bang, utilizando colisões de alta energia para criar um estado da matéria conhecido como plasma de quarks-glúons.
O processo no maior acelerador de partículas do mundo
O LHC, localizado em um túnel circular de 27 km de circunferência em Genebra, Suíça, é o maior e mais potente acelerador de partículas do mundo. Sua função é colidir partículas minúsculas em velocidades incríveis para testar previsões teóricas em física de partículas e entender as forças do universo e o Big Bang. Dentro do complexo do LHC, o experimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment) concentra-se na física da matéria com interações fortes, incluindo o estudo do plasma de quarks-glúons.
Este plasma é formado durante colisões de alta energia entre núcleos de chumbo que viajam quase à velocidade da luz no LHC. Esses núcleos de chumbo geram um forte campo eletromagnético.
Segundo Abhimanyu Ghoshal, a velocidade extrema dos núcleos de chumbo (correspondente a 99,999993% da velocidade da luz) achata as linhas do campo eletromagnético em forma de panqueca, transversal à direção do movimento, criando um pulso de fótons de curta duração.
Quantidade mínima e significado científico
Esse pulso de fótons desencadeia um processo chamado dissociação eletromagnética. Nesse processo, um fóton interage com um núcleo, excitando oscilações internas que resultam na ejeção de nêutrons e prótons. Para criar ouro, que possui 79 prótons em seu núcleo, é necessário remover exatamente três prótons de um núcleo de chumbo (que tem 82 prótons).
A equipe do ALICE utilizou os calorímetros de ângulo zero (ZDC) do detector para contar as interações fóton-núcleo que resultaram na emissão de diferentes números de prótons, associados à produção de chumbo, tálio, mercúrio e ouro.
Núcleos de ouro emergiram brevemente das colisões, mas imediatamente se fragmentaram em partículas menores ao atingir o tubo do feixe do LHC. A quantidade de ouro produzida foi minúscula – cerca de 29 picogramas. Essa quantidade é descrita como “trilhões de vezes menor do que seria necessário para fazer uma joia”.
No entanto, o feito é notável por ser a primeira vez que a produção de ouro por este mecanismo foi medida no LHC.
Embora a transmutação não tenha sido prática para fins comerciais, ela representa um marco científico e demonstra que a antiga busca pela transformação de metais, explorada pela alquimia, tinha uma base conceitual, ainda que não praticável pelos métodos da época.
Os resultados do experimento foram publicados recentemente pelo Physical Review Journals.
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