El CERN consigue el sueño alquímico: transmutar el plomo en oro
Miles de personas dedicaron sus vidas a perseguir un objetivo, conseguir transmutar el plomo en oro. Lo que aparentemente parecía imposible por los medios que se tenían hace más de cien años ahora es posible. Gracias al conocimiento en física nuclear, la humanidad ha conseguido transmutar los diferentes elementos de la tabla periódica. El CERN reporta un nuevo mecanismo por el cual el plomo se puede convertir el oro.
Gran Acelerador de Hadrones
EL LHC es un anillo de 27 kilómetros de circunferencia que se ubica a varios metros bajo tierra en la frontera entre Suiza y Francia. Por medio de una serie de anillos con intensos campos magnéticos se aceleran partículas hasta alcanzar un 99.999993% de la velocidad de la luz. Estas partículas pueden ser protones o iones pesados, específicamente núcleos de plomo.
Las partículas son aceleradas en dos haces en dirección opuesta, al alcanzar la velocidad máxima ambos haces se encuentran para provocar una gran cantidad de colisiones por segundo. En el proceso se libera energía que da paso a la aparición de otras partículas como el famoso bosón de Higgs. Este punto de colisión, la temperatura alcanzada es de las más altas que se han registrado en todo el universo, al menos por una fracción mínima de un segundo.
En el caso de los núcleos de plomo se busca liberar suficiente energía para la formación de partículas fundamentales o compuestas exóticas. Una nueva investigación estudia un extraño fenómeno relacionado con estos fallos.
Decaimiento radioactivo
Todo el tiempo, y de manera natural, hay elementos transmutando en otros. Un cierto elemento se reconoce como tal en función del número de protones que posee en su núcleo. Este mismo número corresponde a su posición en la tabla periódica. Por ende, para convertir un elemento en otro es necesario agregar o remover protones.
En el siglo XX la humanidad logró descubrir y entender los procesos que tienen lugar en el núcleo atómico. El principal método para transmutar los elementos es esperar. De forma natural y constante, ciertos átomos decaen radioactivamente, bien sea por radiación alfa o beta. También se puede bombardear un cierto elemento con neutrones para forzar otros procesos que permiten aumentar el número de protones y finalmente cambiar a voluntad un cierto átomo a otro.
En el experimento ALICE del CERN se reporta el descubrimiento de un nuevo mecanismo por el cual se puede convertir el plomo en oro. Más allá de la investigación de las colisiones entre iones pesados, hay ciencia cuando estos no logran encontrarse.
Transmutación
Cada átomo de plomo cuenta con 82 protones en su núcleo, en conjunto son capaces de generar intensos campos electromagnéticos locales. Además, debido a la alta velocidad y la relatividad especial, este campo se estrecha en una pequeña región paralela a la dirección de movimiento. En el proceso se emite un pulso de electrones capaces de provocar una disociación electromagnética. Las partículas de luz al alcanzar otro núcleo provocan oscilaciones internas y pueden generar una inestabilidad, para estabilizarse se emiten protones y neutrones, convirtiendo efectivamente un elemento en otro.
A partir del plomo es necesario remover tres protones para obtener oro. De igual manera, se reportó la detección de talio, mercurio y otros isotopos de plomo. Se estima que cada segundo de funcionamiento del LHC se producen cerca de 89 000 núcleos de oro. Sin embargo, debido a la alta velocidad, estos colisionan con las paredes del acelerador y se fragmentan en protones y neutrones libres.
Se estima que entre 2015 y 2018 se formaron alrededor de 86 mil millones de átomos de oro, o aproximadamente 2.9 picogramos. Es decir, 29 billonésimas de un gramo, insuficiente para cualquier uso práctico. Especialmente dado que resulta imposible recolectar el oro producido.
