Как физики превращают металлы в золото - и почему это ничего не меняет

На протяжении веков алхимики во всем мире искали способ превратить обычные металлы, такие как свинец, в золото. Они верили, что все металлы являются различными стадиями одного процесса созревания, и что философский камень сможет ускорить этот путь к "совершенному" металлу - золоту. Но несмотря на все их попытки, эта цель оставалась недостижимой, пока в XX веке наука не доказала, что это возможно, пишет LiveScience.

Современные физики подтверждают: атомы различных элементов можно превратить в золото, изменив их ядерную структуру. Поскольку каждый химический элемент определяется количеством протонов в ядре - у золота 79, у свинца 82, изменение этого количества позволяет трансформировать один элемент в другой. Однако эта операция требует сверхвысоких энергий и происходит только в условиях ядерных лабораторий, где используют ускорители частиц.

Первый успешный эксперимент по трансмутации был проведен в 1941 году в Гарварде. Тогда с помощью ускорителя частиц ученые столкнули ядра лития и дейтерия со ртутью. Это привело к выбиванию протонов, и в результате образовались радиоактивные изотопы золота. Однако эти атомы быстро распались из-за нестабильности.

Через несколько десятилетий, в 1980-х, легендарный химик и нобелевский лауреат Гленн Сиборг повторил успех. Его команда в Национальной лаборатории Лоуренса в Калифорнии использовала релятивистские столкновения, которые происходят на скоростях, близких к световой, между атомами висмута и ядрами углерода и неона. В результате ученые получили несколько тысяч атомов золота.

В наши дни исследования продолжаются в таких передовых институциях, как CERN (Европейский центр ядерных исследований). Физик Александер Калвейт и его команда изучают столкновения ионов свинца на Большом адронном коллайдере. При таких условиях образуется кварково-глюонная плазма - форма материи, которая существовала в первые микросекунды после Большого взрыва. Частицы распадаются, образуя новые элементы - в частности золото.

Однако ключевым элементом является то, что объем полученного золота мизерный. За три года экспериментов удалось зафиксировать лишь 29 триллионных долей грамма. Кроме того, стоимость создания золота в ускорителе частиц превышает рыночную стоимость благородного металла в триллионы раз. Эксперименты Сиборга, например, также были в финансовом смысле абсолютно убыточными.

Еще один аспект - редкость самих превращений. Чтобы получить несколько атомов золота, исследователям приходится анализировать миллиарды взаимодействий и терабайты данных.

Фактически наука сделала то, что считалось магией: она доказала возможность преобразования материи на фундаментальном уровне. Но золотая эра алхимии так и не наступила. Хотя человечество научилось создавать золото, оно остается скорее научным достижением, а не экономической революцией.

"С 1940-х годов было проведено много экспериментов, которые привели к добыче золота. Но общим для всех них является то, что ни один из них даже отдаленно не является прибыльным", - заключает Калвейт.

Недавно сообщалось, что более трех тысяч артефактов достали археологи возле Мадагаскара с португальского корабля, захваченного пиратами в 1721 году. Судно Nossa Senhora do Cabo перевозило религиозные реликвии и сокровища из Индии, пока его не атаковали пираты под командованием Оливье Левассера. 16-летнее исследование позволило ученым подтвердить идентичность судна, поднять сокровище стоимостью более $138 млн и обнаружить остатки еще по меньшей мере четырех пиратских кораблей в гавани Иль-Сент-Мари.