大型强子对撞机“点铅成金”

科技日报讯 （记者刘霞）大型强子对撞机（LHC）大型离子对撞实验（ALICE）合作组让铅束“变身”为黄金。尽管这一过程仅持续了1微秒，而且成本高昂，但深入了解这一反应有助于改进粒子加速实验。相关研究成果发表于《物理评论快报》杂志。

几个世纪以来，化学家们一直梦想将储量丰富的铅（质子数82）变为珍贵的黄金（质子数79）。如今，欧洲核子研究中心的科学家另辟蹊径：让铅离子束以接近光速对撞，在微观世界里实现了这个“点铅成金”的奇迹。

在实验过程中，当两束铅离子对撞时，其周围产生的强电磁场会激发铅核释放3个质子，从而蜕变为金原子核。数据显示，在2015—2018年间，LHC累计产生了860亿个金原子核，总重量却仅有29万亿分之一克，而且这些“人造黄金”转瞬即逝，平均持续寿命仅1微秒（百万分之一秒），随即便会分解为其他粒子。

ALICE合作组表示，虽然铅束对撞始终会产生微量金元素，但本次研究首次系统性地捕捉并解析了这一奇妙反应的特性。他们无意涉足“炼金产业”，但这项发现对提升LHC性能具有重要意义。理解这些微观转化机制，对于控制粒子束的质量与稳定性至关重要。