A busca pela transformação de chumbo em ouro, um sonho antigo dos alquimistas, foi alcançada por cientistas no Grande Colisor de Hádrons (LHC), localizado no CERN, o renomado laboratório europeu de física de partículas. Este feito, embora impressionante, não corresponde exatamente à imagem romântica de transformar pedaços de chumbo em ouro reluzente.
O processo de transmutação foi documentado na revista científica Physical Review Journals, destacando o trabalho do projeto Alice (A Large Ion Collider Experiment). Os pesquisadores conseguiram a transformação através de colisões de núcleos de chumbo no LHC, mas em uma escala atômica e em quantidades extremamente pequenas.
Como funciona a transmutação no LHC?
O processo de transformação no LHC envolve núcleos de chumbo acelerados a velocidades próximas à da luz, atingindo 99.999993% dessa velocidade. O núcleo do chumbo, com seus 82 prótons, gera um campo eletromagnético intenso. A compressão das linhas desse campo durante a aceleração resulta em um pulso de fótons, levando à dissociação eletromagnética.
Nesse processo, um fóton excita o núcleo do chumbo, causando a expulsão de nêutrons e prótons. Para que o chumbo se transforme em ouro, que possui 79 prótons, é necessário que o núcleo de chumbo perca três prótons. Este fenômeno, apesar de fascinante, ocorre em uma escala minúscula e por um tempo extremamente breve.
Qual é a quantidade de ouro produzida?
Entre 2015 e 2018, o projeto Alice estimou a criação de 86 bilhões de núcleos de ouro no LHC. No entanto, essa quantidade equivale a apenas 29 picogramas (2,9 x 10-11g), uma fração insignificante para qualquer aplicação prática. Mesmo com melhorias no LHC que aumentaram a produção, o total ainda é trilhões de vezes menor do que o necessário para criar uma joia.
Além disso, o ouro produzido existe apenas por uma fração de segundo antes de se desintegrar em partículas menores, como prótons e nêutrons, ao colidir com as paredes internas do LHC. Assim, embora o sonho dos alquimistas tenha se tornado realidade em um sentido técnico, ele permanece inviável em termos práticos.
Por que este feito é importante?
A criação de ouro artificial não é inédita, mas o projeto Alice conseguiu medir e analisar sistematicamente a transmutação. Este avanço oferece insights valiosos sobre as interações nucleares e as condições extremas recriadas no LHC, contribuindo para o entendimento da física de partículas.
Marco Van Leeuwen, porta-voz do Alice, destacou a capacidade dos detectores de lidar com colisões complexas, produzindo milhares de partículas, enquanto também detectam eventos onde apenas algumas partículas são geradas. Este equilíbrio entre complexidade e precisão é crucial para o progresso na pesquisa de física de partículas.