Am CERN verwandelte sich Blei in Gold, der Traum der Alchemisten

Der größte Teilchenbeschleuniger der Welt, der Large Hadron Collider am CERN , hat den Traum der Alchemisten wahr gemacht: Blei in Gold zu verwandeln . Das erzeugte Gold existierte jedoch nur für Bruchteile einer Sekunde, bevor es in Protonen und Neutronen zerfiel. Diese Dynamik wurde von Detektoren des Alice-Experiments beobachtet und in der in der Fachzeitschrift Physical Review C veröffentlichten Studie erstmals detailliert beschrieben.

Jahrhundertelang glaubte man, dass Blei und Gold zwei verschiedene Formen desselben Materials seien oder dass sie irgendwie miteinander verbunden seien, und daher hielt man es für möglich, das eine in das andere umzuwandeln, allerdings ohne Erfolg. Erst im 20. Jahrhundert, mit dem Verständnis der Atomstruktur, wurde der Unterschied zwischen den beiden Elementen verstanden, deren Kerne sich in der Anzahl der Protonen unterschieden – 82 bei Blei und 79 bei Gold . Doch durch die Beschleunigung ihrer Kerne auf Geschwindigkeiten, die sehr nahe an der Lichtgeschwindigkeit liegen, ist es den LHC-Forschern in den letzten Jahren gelungen, das zu erreichen, wonach die Alchemisten strebten: eine Transformation , die nun dank der hochempfindlichen Instrumente von Alice , einem der vier großen Detektoren entlang der Strecke des LHC, im Detail analysiert werden konnte.

Durch die Erzeugung von Reaktionen, die als Photon-Atomkern-Wechselwirkungen bezeichnet werden, an Bleikernen war es möglich , einige Protonen aus ihnen „ herauszustoßen “ und so ausgehend von Blei Thallium-, Quecksilber- und Goldkerne zu erzeugen. Reaktionen, die mehrfach aufgetreten sind, sowohl während des sogenannten zweiten Laufs des LHC, also der ersten Aktivitätsphase des großen Beschleunigers, die zwischen 2015 und 2018 stattfand, als auch im dritten Lauf. Schätzungsweise entstanden beim ersten Mal rund 86 Milliarden Goldkeime, beim zweiten Mal mehr als doppelt so viele – eine scheinbar hohe Menge, die jedoch nur wenigen Milliardstel Gramm entspricht. Darüber hinaus überlebten diese Kerne nur wenige Augenblicke , bevor sie in eine Art Schauer einzelner Protonen und Neutronen zerfielen.