Portugués 
Inglés 
Español 
5 min de lectura 
8 comentarios 
Experimento Conducido En El LHC De 27 Kilómetros Registró Producción Momentánea De Oro-205 A Partir De Plomo-208 Por 10⁻²³ Segundos, Con Sección De Choque De 6,8 Barns Y Mediciones Que Impactan Proyectos De Aceleradores De 27 TeV Y 100 Km
El 30 de julio de 2025, investigadores informaron que iones de plomo colisionados en el Gran Colisionador de Hadrones, con 27 kilómetros bajo la frontera franco-suiza, se transformaron momentáneamente en oro-205 durante aproximadamente 10⁻²³ segundos, con una sección de choque de 6,8 barn.
El resultado se obtuvo en el LHC, que colisiona regularmente iones pesados a velocidades cercanas a la de la luz. El análisis indica que una única deposición de plomo puede producir núcleos de oro con una sección de choque comparable a la tasa total de colisiones hadrónicas.
Esto hace que la llamada alquimia moderna sea mucho más frecuente en el túnel de lo que se imaginaba. El experimento fue conducido por la colaboración ALICE, bajo la dirección del profesor Daniel Tapia Takaki, de la Universidad de Kansas.
-
Satélites revelan bajo el Sahara un río gigante enterrado por miles de kilómetros: un estudio muestra que el mayor desierto cálido del planeta ya fue atravesado por un sistema fluvial comparable a los más grandes de la Tierra.
-
Científicos han capturado algo nunca visto en el espacio: estrellas recién nacidas están creando anillos gigantescos de luz mil veces mayores que la distancia entre la Tierra y el Sol y esto cambia todo lo que sabíamos sobre el nacimiento estelar.
-
Geólogos encuentran los rastros de un continente que desapareció hace 155 millones de años tras separarse de Australia y revelan que no se hundió, sino que se partió en fragmentos esparcidos por el Sudeste Asiático.
-
Samsung lanza aspiradora vertical inalámbrica con hasta 400W de succión y apuesta por IA para reconocer automáticamente esquinas, alfombras y diferentes superficies.
Según Tapia Takaki, normalmente las colisiones producen muchos desechos. El equipo desarrolló un método para detectar interacciones en las que los iones solo se tocan ligeramente, generando casi ningún residuo más allá de un destello de luz y un núcleo alterado.
Oro A partir De Plomo En Colisiones Ultraperiféricas
Las colisiones ultraperiféricas ocurren cuando dos núcleos pasan cerca sin contacto directo, pero con interacción entre campos electromagnéticos. En lugar de fragmentarse, los iones intercambian fotones de alta energía.
Por el método de Weizsäcker Williams, los fotones de un núcleo pueden sondear o transformar al otro. La lluvia de fotones puede eliminar uno, dos o tres protones del núcleo original.
Cuando se eliminan tres protones, el plomo-208 se transforma brevemente en oro-205. El núcleo permanece en este estado durante unos 10⁻²³ segundos, el tiempo suficiente para dejar una señal en los calorímetros frontales.
Pruebas anteriores del ALICE sugerían la existencia de estos eventos. Sin embargo, el detector estaba optimizado para colisiones frontales. El equipo reajustó lecturas, agregó vetos y refinó un ajuste de dos etapas para aislar picos de neutrones y protones.
Secciones De Choque, Canales De Protonas Y Discrepancias Teóricas
El análisis registró una sección transversal de producción de oro de 6,8 barn. Este valor fue un 12% inferior a la tasa inelástica total de 7,67 barn para interacciones plomo-plomo a la misma energía.
Esto implica que, en cada colisión hadrónica de iones en el LHC, ocurre aproximadamente otro evento cercano en el que un ion de plomo se transforma silenciosamente en oro antes de desintegrarse.
El conjunto de datos fijó el canal de protones 0 en 157,5 barn, el canal de protones 1 en 40,4 barn y el canal de protones 2 en 16,8 barn. Los resultados coincidieron o superaron las previsiones del modelo fotonuclear RELDIS dentro del 25%.
Las discrepancias indican limitaciones en la descripción de emisión de pre-equilibrio y coalescencia de nucleones en canales individuales. Las interacciones fotón-fotón y fotón-núcleo ocurren sin dispersión hadrónica significativa, creando un ambiente limpio para el estudio estructural.
Detección A 112,5 Metros Y Selección De 2,05 Millones De Gatilhos
La colaboración ALICE utiliza calorímetros de cero grados situados a 112,5 metros a río abajo del punto de interacción. Registran fragmentos neutros y cargados resultantes de las interacciones.
El equipo seleccionó eventos con energía de protones dentro de dos desviaciones estándar de la energía del haz y al menos un neutrón detectado en el calorímetro vecino.
Se aislaron dos millones de eventos de un total de 2,05 millones de gatilhos. Las correcciones consideraron aceptación, eficiencia y la probabilidad de que colisiones hadrónicas periféricas imitaran eventos electromagnéticos.
Simulaciones de Monte Carlo con RELDIS y AAMCC-MST indicaron que impostores hadrónicos contribuyeron con menos de un porcentaje a la muestra de protones individuales.
El ajuste reveló picos amplios de 1 y 2 protones, aproximadamente dos veces más anchos que los picos de neutrones. Protonas relativistas pueden perder energía en los bordes del calorímetro o al interactuar con material de la línea de haz.
Un modelo gaussiano modificado con escalonamiento de ancho por corrección de dispersión fue adoptado por otros grupos de iones pesados. El método pasó a integrar análisis posteriores.
Implicaciones Para Faisces Secundarios Y Futuras Máquinas De 27 TeV Y 100 Km
La eliminación de tres protones genera oro, mientras que la eliminación de un protón transforma el ion en talio, que se deforma de manera distinta en los imanes del LHC.
Faisces secundarios no controlados pueden alcanzar componentes fríos, desconectar imanes superconductores o activar sistemas de seguridad. Estos factores pueden limitar el rendimiento de las actualizaciones de 27 TeV y del propuesto Colisionador Circular Futuro de 100 km.
Al medir canales de 0 a 3 protones, el equipo proporciona datos para mapas de pérdida utilizados en la proyección de colimadores y blindaje. La información también alimenta simulaciones para el Colisionador de Iones y Electrones de EE. UU.
En este contexto, la transformación de plomo en oro deja de ser una curiosidad y pasa a integrar cálculos operacionales y de seguridad de instalaciones multimillonarias.
Próximos Pasos Y Publicación En La Physical Review C
El equipo pretende extender el análisis a emisiones de cuatro y cinco protones cuando los datos de la Run 3 estén disponibles. Esto ampliará la sensibilidad para núcleos cercanos al hafnio y al tántalo.
Investigadores trabajan con teóricos para refinar modelos fotonucleares y ajustar proporciones de neutrones y protones a las observaciones experimentales.
Un gatilho específico para colisiones ultraperiféricas está en desarrollo. Combina lógica del calorímetro con filtros de aprendizaje automático en tiempo real.
El objetivo es capturar eventos raros sin sobrecargar el sistema de adquisición de datos. Si funciona, la alquimia moderna podría ser observada casi en tiempo real.
El estudio fue publicado en la revista Physical Review C.
Muito relevante e elucidativo
Pergunta é: o custo é viável? 🤔
\(10^{-23}\)… um femtossegundo!
O mesmo tempo que meu salário dura na conta…