Transformar plomo en oro es posible, así es como se hace ⚛️

Físicos del CERN han medido por primera vez la transformación de núcleos de plomo en oro durante experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Este fenómeno, observado en colisiones de iones pesados, realiza técnicamente el sueño de los alquimistas medievales.


El experimento ALICE detectó esta transmutación nuclear al estudiar las interacciones electromagnéticas entre núcleos de plomo circulando a una velocidad cercana a la de la luz. A diferencia de las imposibles reacciones químicas imaginadas por los antiguos alquimistas, este proceso se basa en mecanismos cuánticos bien establecidos.

Un fenómeno de física nuclear extrema

Cuando dos núcleos de plomo se rozan sin colisionar frontalmente, sus intensos campos electromagnéticos interactúan. Esta interacción puede arrancar hasta tres protones de un núcleo. Sabiendo que un núcleo de plomo contiene 82 protones y uno de oro 79, el plomo se transforma así en oro.

El detector ALICE registró hasta 89.000 de estas transmutaciones por segundo durante las colisiones. Los núcleos de oro producidos poseen una energía colosal y, lamentablemente para quienes esperaban hacerse ricos, se desintegran casi instantáneamente.

Este proceso, llamado disociación electromagnética, también permite crear talio (en caso de pérdida de un protón) o mercurio (pérdida de dos protones).

Una producción ínfima pero significativa

Entre 2015 y 2018, se estima que el LHC generó unos 86 mil millones de núcleos de oro, equivalentes a una masa de solo 29 picogramos. Esta cantidad, aunque insignificante en la práctica, representa un avance mayor en el estudio de reacciones nucleares.

Los calorímetros ZDC de ALICE, diseñados para detectar partículas emitidas en ángulos muy pequeños, permitieron esta medición sin precedentes. Su precisión abre nuevas perspectivas para el estudio de interacciones fundamentales.

Estos resultados también mejoran la comprensión de las pérdidas de haz, un parámetro clave para optimizar el rendimiento de los aceleradores de partículas.