Buzz
Chì (Pb) và vàng (Au) là hai nguyên tố có vị trí gần nhau trong bảng tuần hoàn – chì có 82 proton, trong khi vàng chỉ có 79.
Một giấc mơ mà các nhà giả kim thời Trung Cổ từng mơ ước – biến chì thành vàng – cuối cùng đã thành hiện thực, không phải nhờ vào đá giả kim, mà nhờ vào... máy gia tốc hạt lớn nhất thế giới. Theo công bố mới nhất từ CERN, tổ chức điều hành máy gia tốc Large Hadron Collider (LHC) tại Thụy Sĩ, các nhà khoa học đã tạo ra hơn 86 tỷ hạt nhân vàng từ năm 2015 đến 2018 – tất cả đều bắt nguồn từ các va chạm giữa các hạt chì ở tốc độ gần ánh sáng.
Cụ thể, các hạt chì được gia tốc đến 99.999993% tốc độ ánh sáng, rồi va chạm trực tiếp trong buồng thí nghiệm ALICE (A Large Ion Collider Experiment). Kết quả là, trong hàng tỷ va chạm mỗi giây, một số ít tạo ra hạt nhân vàng – vào khoảng 89.000 hạt mỗi giây trong giai đoạn thử nghiệm thứ ba, gấp đôi so với trước đó nhờ vào năng lượng tăng cường.
Tuy nhiên, ngay khi hình thành, những hạt nhân vàng này gần như lập tức bị phá hủy khi va vào thành ống dẫn – tồn tại chưa đầy một phần nghìn tỷ giây. Dù vậy, dấu vết thoáng qua đó vẫn đủ để các thiết bị siêu nhạy như Zero Degree Calorimeters (ZDCs) của ALICE ghi nhận và phân tích. Đây là lần đầu tiên trong lịch sử, quá trình "chuyển hóa hạt nhân" thành vàng được theo dõi một cách có hệ thống và định lượng trực tiếp trong môi trường thí nghiệm tại LHC.
Marco van Leeuwen, phát ngôn viên của ALICE, chia sẻ: “Thật ấn tượng khi các thiết bị có thể đồng thời ghi nhận những va chạm tạo ra hàng nghìn hạt, cũng như những va chạm chỉ tạo ra vài hạt – điều này giúp chúng tôi nghiên cứu các quá trình hiếm hoi như chuyển hóa điện từ giữa các nguyên tử.”
Chì (Pb) và vàng (Au) là hai nguyên tố gần nhau trong bảng tuần hoàn – chì có 82 proton, trong khi vàng có 79. Điều này có nghĩa là chỉ cần "bóc" đi 3 proton (cùng một số neutron), nguyên tử chì có thể biến thành vàng. Nếu chỉ mất 1 hoặc 2 proton, ta sẽ có thủy ngân (Hg) và tali (Tl) – cũng là những nguyên tố được tạo ra trong các thí nghiệm này.
Tiến sĩ Uliana Dmitrieva từ nhóm ALICE cho biết: “Nhờ vào khả năng đặc biệt của ZDC, chúng tôi đã có thể lần đầu tiên đo lường dấu hiệu của quá trình tạo vàng trong LHC”. Không chỉ mang lại bước đột phá trong vật lý, việc hiểu rõ các quá trình này còn giúp các kỹ sư dự đoán và kiểm soát mức độ tiêu hao chùm tia, một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất của LHC cũng như các máy gia tốc trong tương lai.
Dĩ nhiên, lượng vàng tạo ra là vô cùng nhỏ – chỉ khoảng 29 phần nghìn tỷ gram. Tuy nhiên, điều khiến cộng đồng khoa học vô cùng phấn khích không phải là giá trị vật chất, mà là việc con người lần đầu tiên chứng kiến quá trình biến đổi nguyên tử – vốn từng là huyền thoại của giả kim thuật – diễn ra thực sự trong phòng thí nghiệm.
Anh Việt
