現代煉金術！歐洲科學家靠粒子對撞「點石成金」 每秒創造8.9萬金原子

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現代煉金術！歐洲科學家靠粒子對撞「點石成金」 每秒創造8.9萬金原子


歐洲核子研究中心（CERN）近日宣布，在2025年5月7日於大型強子對撞機（LHC）進行的實驗中成功觀測到鉛原子在近光速碰撞下瞬間轉變為金原子的現象。


據綜合報導，根據刊登在《Physical Review C》期刊的最新研究報告，CERN的ALICE（A Large Ion Collider Experiment）實驗團隊通過一系列鉛與鉛的「近撞」實驗，觀察到鉛原子（208Pb，82質子）以99.999993%的光速碰撞時，強大的電磁場足以擊出質子，使鉛原子失去3個質子後轉變為金原子（197Au，79質子）。

運行數萬年才可達到1克黃金

在Run 2（2015年至2018年）期間，共產生約860億個金原子核，但由於金原子因高動能而離開實驗區，撞擊到管壁或攔截裝置而分解為其他粒子，使金原子的存在時間不到一微秒。利用零度熱量探測器（ZDC）統計各種質子損失，估算黃金產量最高每秒達到89,000個原子核，總質量僅為29皮克（0.000000000029克），需要運行數萬億年才能達到1克。雖然Run 3的產量接近倍增，但距離製作一件金飾仍有數以萬億計，這意味著目前無法透過這項技術致富。

有助於預測粒子束的損耗

ALICE的發言人Marco Van Leeuwen表示，能夠同時處理每次碰撞產生上千粒子的極端事件，以及每次僅釋出幾個粒子的微小變化，是ALICE偵測器的一大突破。這項實驗不僅提升了電磁解離模型的準確性，也有助於預測粒子束的損耗，為未來大型對撞機如「未來環形對撞機」（FCC）的設計提供了參考。