Transformar chumbo em ouro é possível, eis como ⚛️

Físicos do CERN mediram pela primeira vez a transformação de núcleos de chumbo em ouro durante experimentos no Grande Colisor de Hádrons (LHC). Esse fenômeno, observado em colisões de íons pesados, realiza tecnicamente o sonho dos alquimistas medievais.


O experimento ALICE detectou essa transmutação nuclear ao estudar as interações eletromagnéticas entre núcleos de chumbo circulando a uma velocidade próxima à da luz. Ao contrário das reações químicas impossíveis imaginadas pelos antigos alquimistas, esse processo se baseia em mecanismos quânticos bem estabelecidos.

Um fenômeno de física nuclear extrema

Quando dois núcleos de chumbo se aproximam sem colidir frontalmente, seus intensos campos eletromagnéticos interagem. Essa interação pode arrancar até três prótons de um núcleo. Sabendo que um núcleo de chumbo contém 82 prótons e um núcleo de ouro contém 79, o chumbo é assim transformado em ouro.

O detector ALICE registrou até 89.000 dessas transmutações por segundo durante as colisões. Os núcleos de ouro assim produzidos possuem uma energia colossal e, infelizmente para quem já esperava enriquecer, se desintegram quase instantaneamente.

Esse processo, chamado de dissociação eletromagnética, também permite criar tálio (em caso de perda de um próton) ou mercúrio (perda de dois prótons).

Uma produção ínfima mas significativa

Entre 2015 e 2018, estima-se que o LHC gerou cerca de 86 bilhões de núcleos de ouro, o que equivale a uma massa de apenas 29 picogramas. Essa quantidade, embora insignificante na prática, representa um avanço importante no estudo das reações nucleares.

Os calorímetros ZDC do ALICE, projetados para detectar partículas emitidas em ângulos muito pequenos, permitiram essa medição inédita. Sua precisão abre novas perspectivas para o estudo das interações fundamentais.

Esses resultados também melhoram a compreensão das perdas de feixe, um parâmetro chave para otimizar o desempenho dos aceleradores de partículas.