《自然》新聞（Nature News）消息，歐洲核子研究中心（CERN）大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）的物理學(xué)家近日發(fā)現(xiàn)了一項(xiàng)現(xiàn)代“煉金術(shù)”，可成功將鉛元素轉(zhuǎn)變成金。不過(guò)，這樣誕生的金原子僅能存在 1 微秒，且產(chǎn)出的代價(jià)極高，3 年僅能產(chǎn)出 29 萬(wàn)億分之 1 克。

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鉛的原子核有 82 個(gè)質(zhì)子，金有 79 個(gè)，這種原子核層面的差異使其不可能通過(guò)傳統(tǒng)的化學(xué)手段實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。

實(shí)驗(yàn)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(jìn)行對(duì)撞。當(dāng)兩束鉛離子沒(méi)有直接“迎頭相撞”，而是近距離“擦肩而過(guò)”時(shí)，一個(gè)鉛離子周?chē)膹?qiáng)電磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生高能光子脈沖，進(jìn)而激發(fā)另一個(gè)鉛原子核，并使其發(fā)生電磁離解（EMD），拋射出 3 個(gè)質(zhì)子，暫時(shí)變成金原子。利用專門(mén)篩選并分析元素轉(zhuǎn)變事件的 LHC 大型離子對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)（ALICE）探測(cè)器，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，在 2015 年至 2018 年間，LHC 的碰撞共產(chǎn)生了約 860 億個(gè)金原子核，總質(zhì)量約為 29 萬(wàn)億分之 1 克。

這些新生成的金原子“移動(dòng)迅速”，且非常不穩(wěn)定，其中多數(shù)會(huì)在形成大約 1 微秒后撞擊到實(shí)驗(yàn)設(shè)備或衰變成其他粒子。CERN 的另一臺(tái)加速器 SPS 也曾在 2002 年至 2004 年間觀測(cè)到“點(diǎn)鉛成金”的現(xiàn)象，但 LHC 的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰扛撸a(chǎn)生金的概率也大得多，觀測(cè)結(jié)果更為清晰。作為首個(gè)系統(tǒng)性探測(cè)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(duì)粒子物理學(xué)中基本相互作用過(guò)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(guò)程，這對(duì)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(píng)論 C》（Physical Review C）。（《自然》新聞）

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