Физики из ЦЕРН, работающие на Большом адронном коллайдере, впервые провели прямое измерение по превращению свинца в золото по результатам высокоэнергетических столкновений ионов свинца.
Группа физиков из коллаборации ALICE (A Large Ion Collider Experiment) сообщила о том, что они зафиксировали превращение свинца в золото. Используя коллайдер, ученые наблюдали за этой трансформацией и точно и количественно описали процесс, который происходит в экстремальных условиях столкновения ионов свинца.
«Чрезвычайно высокоэнергетические столкновения ядер свинца на Большом адронном коллайдере могут создать кварк-глюонную плазму — горячее и плотное состояние материи, которое, как полагают, заполнило Вселенную примерно через миллионную долю секунды после Большого взрыва, дав начало материи, которую мы теперь знаем», — отмечают исследователи.
По их словам, чрезвычайно интенсивные электромагнитные поля, возникающие во время этого взаимодействия, высвобождают поток виртуальных фотонов. Во время взаимодействия этих фотонов с пролетающими ядрами свинца, последние теряют протоны. Когда ядро свинца с 82 протонами теряет три из них, оно трансформируется в золото с 79 протонами.
Тщательно проанализировав побочные продукты взаимодействия с помощью калориметров нулевой степени ALICE (ZDC), ученые смогли идентифицировать отдельные признаки образования ядер золота. По результатам анализа было установлено, что сейчас коллайдер способен производить ядра золота со скоростью около 89 тыс. в секунду. Проблема заключается в том, что высокоэнергетические ядра золота существуют буквально доли секунды, прежде чем столкнуться с инфраструктурой ускорителя и распасться.
«Анализ ALICE показывает, что во время второго запуска LHC (2015—2018 годах) во время четырех основных экспериментов было создано около 86 млрд ядер золота. По массе это всего около 29 пикограмм (2,9-10-11 г)», — подчеркивают исследователи.
Как отмечает Джон Джоуэтт из ALICE, подобные процессы помогли ученым лучше понять процессы электромагнитной диссоциации, что имеет большое значение при прогнозировании потерь пучка в ускорителях. Потери пучка — это одна из главных проблем, ограничивающих производительность как адронного коллайдера, так и будущих, еще более мощных коллайдеров. Лучшее понимание того, как и почему частицы вылетают из пучка, позволит эффективнее строить и настраивать ускорители.
Коллайдеру и не снилось. Призрачный нейтрино установил абсолютный рекорд энергии
Источник: Interesting Ingineering
