Ученые из Университета Теннесси совместно с международной командой на установке ISOLDE в CERN завершили эксперимент, который два десятилетия оставался недостижимым. Это прорыв, который приближает человечество «к созданию золота руками человека, без зависимости от взрывов сверхновых или слияний нейтронных звезд», сообщает телеграм-канал «Экстракт».
«Впервые в истории получены точные спектры энергий нейтронов при β-задержанном двойном нейтронном испускании из изотопа индия-134 — ключевого промежуточного ядра в цепочке r-процесса. r-процесс — это цепная реакция быстрого захвата нейтронов в экстремальных условиях космоса, где за секунды ядра поглощают десятки нейтронов, а потом через серию β-распадов и испусканий нейтронов превращаются в стабильные тяжелые элементы вроде золота, платины и урана. До сих пор модели были приблизительными: промежуточные ядра слишком нестабильны, живут миллисекунды, их свойства измерять почти невозможно. В результате расчеты расходились с реальным распределением элементов во Вселенной на порядки», — пишет автор канала.
По его словам, эксперимент с индием-134 сломал этот барьер. Ученые получили чистый поток этого изотопа с помощью лазерной сепарации и детектировали энергии нейтронов при двойном испускании — явлении, которое фиксировали лишь раз в истории (в распаде лития-11). Отмечается, что это три открытия за один эксперимент: первое прямое измерение энергий при β2n-распаде, наблюдение давно предсказанного, но невидимого возбужденного состояния олова-133 (высокоспиновый i_{13/2} уровень), и доказательство нестатистического характера распада — ядро «помнит» исходную структуру, вероятности каналов сильно отклоняются от стандартных моделей.
«Эти данные радикально уточняют параметры β-задержанного нейтронного испускания. Теперь модели r-процесса смогут точно предсказывать, как цепочка движется к золоту, почему в галактиках наблюдаются именно такие пропорции тяжелых элементов. Но главное — это фундамент для искусственного синтеза. Золото уже создают в ускорителях: в LHC за секунды в периферийных столкновениях свинцовых ядер отрывают протоны и получают микроскопические количества золота — миллиарды ядер за годы, но это крохи, исчезающие мгновенно. Новый прорыв дает ключ к контролируемому воспроизведению r-процесса: понимание распадов нейтронно-богатых ядер позволит проектировать цепочки превращений в лабораторных условиях — на будущих нейтронных фабриках, мощных ускорителях или даже в термоядерных реакторах с высоким потоком нейтронов», — пишет автор канала.
Представьте, заявил он, не ждать, пока мертвая звезда взорвется и выбросит золото в космос, а производить его на Земле — в промышленных масштабах, дешево и контролируемо. Это, по его словам, уже не алхимия средневековья, а ядерная инженерия XXI века. Пока мир гоняется за криптовалютой и ИИ, настоящая трансмутация происходит в ускорительных туннелях CERN.
Эксперимент 2025−2026 годов — это не конец пути, а старт эры, когда тяжелые металлы перестанут быть редкостью Вселенной и станут продуктом человеческого разума. Золото больше не подарок космоса — оно станет нашим, заключает «Экстракт».