Sử dụng máy gia tốc hạt hiện đại, các nhà khoa học đã thành công trong việc tạo ra vàng nhân tạo, hiện thực hóa giấc mơ giả kim thuật cổ.
Vàng nhân tạo được tạo ra từ thí nghiệm va chạm hạt
Khác với thuật giả kim xưa kia, khoa học hiện đại dùng máy gia tốc hạt để thực hiện việc chuyển hóa nguyên tố. Tại trung tâm CERN, thí nghiệm ALICE đã sử dụng Máy gia tốc hạt lớn (LHC) để tạo ra các va chạm ion nặng. Đây là bước tiến quan trọng trong việc mô phỏng các điều kiện sơ khai của vũ trụ.
Quá trình thí nghiệm bao gồm việc bắn các hạt chì vào nhau với vận tốc tương đương tốc độ ánh sáng. Trong khoảnh khắc va chạm, cấu trúc của các hạt nhân bị thay đổi mạnh mẽ bởi năng lượng khổng lồ. Từ đó, các hạt nhân vàng bắt đầu hình thành như một sản phẩm phụ của quá trình vật lý này.
Dù máy gia tốc tạo ra được 86 tỷ hạt nhân vàng, nhưng khối lượng tổng cộng lại cực kỳ khiêm tốn. Nó chỉ tương đương một phần nghìn tỷ của một gam, không thể quan sát bằng mắt thường. Do đó, “kho báu” này chỉ tồn tại dưới dạng các số liệu ghi nhận trên thiết bị đo chuyên dụng.
Vàng nhân tạo và cơ chế tách proton từ hạt nhân chì
Việc biến đổi từ chì sang vàng đòi hỏi phải tách được các proton ra khỏi hạt nhân nguyên tử. Do hạt nhân chì có lực điện từ duy trì sự ổn định rất lớn, nên cần một tác động ngoại lực cực mạnh. Các nhà vật lý đã tận dụng sự tương tác giữa các trường điện từ khi hạt ion lướt qua nhau.
Sự tương tác ngắn ngủi này đủ mạnh để làm bật một vài proton ra khỏi cấu trúc ban đầu của chì. Tùy vào số lượng proton bị mất đi, nguyên tố sẽ chuyển thành vàng hoặc các kim loại lân cận khác. Đây là một quá trình phức tạp và phụ thuộc nhiều vào yếu tố ngẫu nhiên trong va chạm.
Điều đáng lưu ý là các hạt nhân vàng nhân tạo này thường rất kém bền vững. Chúng chỉ tồn tại trong khoảng một micro giây trước khi bị phân rã hoàn toàn hoặc va chạm với thiết bị. Chính vì vậy, hiện tượng này được coi là một kỳ tích vật lý mang tính chất thoáng qua.
Những rào cản về chi phí và giá trị thực tế
Lịch sử chế tạo vàng nhân tạo bắt đầu từ năm 1941 tại Harvard khi các chuyên gia bắn phá thủy ngân. Đến năm 1980 và những năm đầu thế kỷ 21, các thí nghiệm với chì và uranium tiếp tục được thực hiện. Mỗi giai đoạn đều ghi nhận những bước tiến mới về khả năng kiểm soát chính xác quá trình va chạm.
Tuy nhiên, tất cả các thí nghiệm này đều chỉ ra rằng việc sản xuất vàng theo cách này là không khả thi. Chi phí để vận hành các máy gia tốc hạt lớn vượt xa giá trị của lượng vàng ít ỏi thu được. Hơn nữa, vàng sinh ra đôi khi còn chứa các đồng vị phóng xạ gây nguy hiểm cho con người.
Vì vậy, việc sản xuất vàng nhân tạo hiện nay chỉ phục vụ mục đích nghiên cứu và khám phá khoa học. Nó chứng minh rằng lý thuyết về chuyển hóa vật chất là hoàn toàn có cơ sở và khả thi. Tuy nhiên, để đưa vào ứng dụng thực tế, chúng ta vẫn cần những đột phá công nghệ vượt bậc trong tương lai.
Theo: Báo Dân trí
