นักวิจัยเปลี่ยนตะกั่วเป็นทอง ยุคใหม่แห่งการแปรธาตุด้วยพลังสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

ความพยายามของนักเล่นแร่แปรธาตุในอดีตที่จะเปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำอาจดูเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้ แต่ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์จากโครงการเครื่องเร่งอนุภาคขนาดยักษ์ Large Hadron Collider (LHC) ขององค์การวิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรป (CERN) ได้ทำให้ความพยายามดังกล่าวกลายเป็นจริง 

การทดลองในครั้งนี้ไม่ได้อาศัยการชนกันโดยตรงระหว่างนิวเคลียส แต่เกิดจากกระบวนการเฉียดผ่านกันของนิวเคลียสตะกั่วที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงถึง 99.999993% ของความเร็วแสง สนามแม่เหล็กไฟฟ้าอันเข้มข้นที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้น ๆ ทำให้เกิดพัลส์โฟตอน (Photon pulse) ซึ่งไปกระตุ้นกระบวนการ การแยกตัวด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic dissociation) ทำให้นิวเคลียสสูญเสียโปรตอนบางส่วน จนนำไปสู่การแปรสภาพเป็นธาตุใหม่ เช่น ทองคำ

หรือกล่าวได้ว่าพัลส์โฟตอน (Photon pulse) เปรียบเสมือนคลื่นแสงแรงสูงที่พุ่งเป็นจังหวะ สามารถกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงระดับอะตอมได้ โดยไม่ต้องชนกันโดยตรงนั่นเอง

ทีมวิจัยจากโครงการอลิส (ALICE) หรือ A Large Ion Collider Experiment ซึ่งเป็นหนึ่งในการทดลองหลักของ LHC ตรวจพบว่ามีการผลิตนิวเคลียสทองคำสูงสุดถึง 89,000 นิวเคลียสต่อวินาที และในช่วงปี 2015-2018 หรือ "รอบที่ 2 ของ LHC" มีการสร้างนิวเคลียสทองคำรวมกว่า 86,000 ล้านนิวเคลียส อย่างไรก็ตาม ปริมาณทองคำที่ได้มีน้ำหนักรวมเพียงประมาณ 29 พิโกกรัม และสลายตัวอย่างรวดเร็วภายในเสี้ยววินาทีหลังถูกผลิตขึ้น

ทั้งนี้ หน่วยวัดน้ำหนักพิโกกรัม (Picogram) ถือว่าน้อยมาก ๆ เปรียบเทียบให้เห็นภาพ เช่น น้ำหนัก 1 กรัม = 1 ล้านล้าน (1,000,000,000,000) พิโกกรัม

มาร์โก แวน ลีเวน (Marco Van Leeuwen) โฆษกของโครงการอลิส (ALICE) กล่าวว่า การค้นพบนี้ไม่เพียงพิสูจน์ความสามารถของเครื่องตรวจจับในการตรวจวัดการชนที่ซับซ้อน แต่ยังเปิดประตูสู่การศึกษาปฏิกิริยาแม่เหล็กไฟฟ้าในระดับอะตอมได้อย่างแม่นยำ

แม้ทองคำที่ได้จะไม่สามารถนำไปใช้จริงได้ แต่การทดลองนี้ถือเป็นก้าวสำคัญในการศึกษากระบวนการทางนิวเคลียร์ที่ซับซ้อน ซึ่งจะช่วยพัฒนาแบบจำลองทางฟิสิกส์ให้แม่นยำยิ่งขึ้น และสนับสนุนการออกแบบเครื่องเร่งอนุภาคในอนาคต

จอห์น โจเว็ตต์ หนึ่งในนักวิจัยจากโครงการอลิส (ALICE) กล่าวปิดท้ายว่า ผลลัพธ์นี้ไม่เพียงแต่เติมเต็มความเข้าใจเชิงทฤษฎี แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการควบคุมและพัฒนาเทคโนโลยีเครื่องเร่งอนุภาคระดับสูงต่อไปในอนาคต