《自然》新聞（Nature News）消息，歐洲核子研究中心（CERN）大型強子對撞機（LHC）的物理學家近日發(fā)現(xiàn)了一項現(xiàn)代“煉金術(shù)”，可成功將鉛元素轉(zhuǎn)變成金。不過，這樣誕生的金原子僅能存在 1 微秒，且產(chǎn)出的代價極高，3 年僅能產(chǎn)出 29 萬億分之 1 克。

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鉛的原子核有 82 個質(zhì)子，金有 79 個，這種原子核層面的差異使其不可能通過傳統(tǒng)的化學手段實現(xiàn)轉(zhuǎn)化。

實驗中，研究人員將鉛離子（鉛-208 原子核）在 LHC 中加速至接近光速并進行對撞。當兩束鉛離子沒有直接“迎頭相撞”，而是近距離“擦肩而過”時，一個鉛離子周圍的強電磁場會產(chǎn)生高能光子脈沖，進而激發(fā)另一個鉛原子核，并使其發(fā)生電磁離解（EMD），拋射出 3 個質(zhì)子，暫時變成金原子。利用專門篩選并分析元素轉(zhuǎn)變事件的 LHC 大型離子對撞機實驗（ALICE）探測器，研究團隊進一步統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在 2015 年至 2018 年間，LHC 的碰撞共產(chǎn)生了約 860 億個金原子核，總質(zhì)量約為 29 萬億分之 1 克。

這些新生成的金原子“移動迅速”，且非常不穩(wěn)定，其中多數(shù)會在形成大約 1 微秒后撞擊到實驗設備或衰變成其他粒子。CERN 的另一臺加速器 SPS 也曾在 2002 年至 2004 年間觀測到“點鉛成金”的現(xiàn)象，但 LHC 的實驗能量更高，產(chǎn)生金的概率也大得多，觀測結(jié)果更為清晰。作為首個系統(tǒng)性探測和分析 LHC 中金原子生成特性的研究，其真正意義不在于制造黃金本身，而是對粒子物理學中基本相互作用過程的深入探索，將有助于人們更深入地理解高能光子與原子核相互作用并引發(fā)其結(jié)構(gòu)改變的電磁離解過程，這對優(yōu)化 LHC 粒子束的質(zhì)量和穩(wěn)定性至關(guān)重要。相關(guān)論文 5 月 7 日發(fā)表于《物理評論 C》（Physical Review C）。（《自然》新聞）

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