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 và hành trình hiện thực hóa giấc mơ cổ
Giấc mơ biến kim loại rẻ tiền thành vàng của các nhà giả kim xưa nay đã được khoa học giải mã. Thay vì dùng các phản ứng hóa học vô vọng, các chuyên gia sử dụng máy gia tốc hạt để thay đổi hạt nhân. CERN là đơn vị tiên phong khi sử dụng máy gia tốc lớn nhất thế giới cho nhiệm vụ này.
Trong thí nghiệm ALICE, các nhà khoa học cho các hạt chì va chạm ở tốc độ gần bằng ánh sáng. Đây là một phần của nỗ lực tìm hiểu về nguồn gốc vũ trụ sau sự kiện Vụ nổ lớn. Kết quả là khoảng 86 tỷ hạt nhân vàng đã được tạo ra sau các va chạm dữ dội.
Tuy nhiên, lượng vàng này ít đến mức gần như bằng không nếu tính theo đơn vị cân đo thông thường. Với khối lượng chỉ một phần nghìn tỷ gam, không ai có thể nhìn thấy hay cầm nắm được sản phẩm này. Nó chủ yếu tồn tại như những tín hiệu điện tử trên các thiết bị phân tích vật lý.
Vàng nhân tạo hình thành qua các tương tác điện từ cực mạnh
Bí mật của việc chuyển hóa nằm ở việc thay đổi số lượng proton trong hạt nhân nguyên tử chì. Vì chì có cấu trúc rất bền vững, các nhà khoa học phải tạo ra các va chạm cận kề cực nhanh. Khi đó, trường điện từ giữa các hạt ion sẽ tương tác và gây ra sự biến đổi.
Quá trình tương tác này có thể khiến một hoặc nhiều proton bị văng ra khỏi hạt nhân chì. Khi số lượng proton thay đổi đúng mức, hạt chì sẽ biến thành hạt nhân của nguyên tố vàng. Tuy nhiên, đây là một quá trình khó kiểm soát và mang tính xác suất rất cao trong thực tế.
Một thách thức khác là vàng nhân tạo tạo ra có tuổi thọ cực ngắn, chỉ khoảng một micro giây. Chúng biến mất nhanh chóng ngay sau khi xuất hiện do va chạm hoặc phân rã tự nhiên. Đây chính là lý do vì sao việc thu thập vàng nhân tạo là điều gần như không thể thực hiện.
Giá trị khoa học vượt xa giá trị vật chất của vàng
Thực tế, vàng nhân tạo đã xuất hiện từ năm 1941 thông qua các thí nghiệm bắn phá thủy ngân. Qua nhiều thập kỷ, từ những ý tưởng của Glenn T. Seaborg năm 1980 đến các thí nghiệm tại CERN năm 2022, công nghệ đã tiến bộ rất nhiều. Khả năng ghi nhận và kiểm soát các va chạm hạt nhân ngày càng trở nên chính xác hơn.
Dù vậy, sản xuất vàng bằng máy gia tốc vẫn chỉ là một bài toán khoa học thuần túy. Kinh phí khổng lồ và năng lượng tiêu thụ quá lớn khiến việc này không mang lại lợi ích kinh tế. Vàng thu được thường không ổn định và đôi khi còn mang tính phóng xạ cao, khó ứng dụng.
Có thể nói, việc tạo ra vàng nhân tạo là một minh chứng tuyệt vời cho trí tuệ con người. Nó khẳng định chúng ta có thể làm được những điều mà trước đây bị coi là phép thuật. Tuy nhiên, để vàng nhân tạo có mặt trên thị trường, nhân loại vẫn phải chờ thêm những kỳ tích mới.
Theo: Báo Dân trí
