Natuurkundigen hebben lood in een deeltjesversneller laten veranderen in goud. Toch kunnen ze nog niet met vervroegd pensioen.

Het is al eeuwenlang een droom: lood omzetten in goud. Al sinds de oudheid proberen alchemisten dit met chemische reacties te bereiken. Vooral in de middeleeuwen waren dit soort onderzoeken erg populair. Maar aan het eind van de zeventiende eeuw, met de opkomst van de moderne scheikunde, bleek dat de twee metalen verschillende chemische elementen zijn. Toen werd ook duidelijk dat het onmogelijk was om het ene metaal met chemische reacties in het andere om te zetten.

Toch is het in theorie mogelijk om lood in goud te veranderen. Dankzij kernfysica weten we tegenwoordig beter hoe atomen zijn opgebouwd. Ieder element heeft een uniek aantal protonen in zijn kern. Zo heeft lood er 82 en goud 79. Lukt het je om drie protonen uit de loodkern te plukken, dan heb je opeens goud in handen.

En dat is nu voor het eerst gelukt. Dat schrijven wetenschappers van het natuurkunde-instituut CERN in het vakblad Physical Review C.

Lees ook:

• Hoe raakte goud over de aarde verspreid?
• Hoe een toevallige vondst in Californië in 1848 tot een heuse goudkoorts leidt

Bijna-botsingen

Het goud ontstond in de enorme deeltjesversneller LHC (Large Hadron Collider) in Genève. Fysici schoten daarin loodatomen met bijna de lichtsnelheid op elkaar af. Het doel van het zogenoemde ALICE-project is om atoomkernen op elkaar te laten botsen. Zo ontstaat een materietoestand met enorm hoge dichtheid, zoals die bestond vlak na de oerknal. Onderzoekers hopen onder andere te leren hoe de hedendaagse materie daaruit is ontstaan.

Maar lang niet alle atoomkernen botsen met elkaar. Soms scheren ze bijvoorbeeld rakelings langs elkaar heen. Daarbij ontstaan extreme magneetvelden die positief geladen protonen uit de atoomkern kunnen lostrekken. Zijn dat toevallig drie protonen, dan verandert het loodatoom in een goudatoom.

Eigenlijk wisten natuurkundigen al dat goud op deze manier soms ontstond tijdens deze experimenten, maar ze hebben het nu met gevoelige meetapparatuur voor het eerst daadwerkelijk kunnen bewijzen. Overigens ontstonden in de deeltjesversneller ook andere elementen, waaronder thallium (81 protonen) en kwik (80 protonen).

Een goudmijn?

Betekent dit dat de natuurkundigen een ‘goudmijn’ hebben ontdekt? Nee, helaas. De goudatomen die ontstaan hebben een gigantische snelheid en botsen binnen een fractie van een seconde tegen onderdelen van de deeltjesversneller aan, waardoor ze verbrokkelen in kleinere deeltjes.

Maar zelfs als het goud heel uit de LHC gehaald zou kunnen worden, word je daar niet rijk van. De onderzoekers berekenden dat er tijdens experimenten tussen 2015 en 2018 ongeveer 86 miljard goudkernen zijn geproduceerd. Dat klinkt indrukwekkend, maar dat is slechts zo’n 29 biljoenste van een gram. De kosten om op deze manier goud te produceren zijn daardoor vele malen hoger dan de waarde van het edelmetaal.

Hoewel dit de eerste keer is dat wetenschappers kunnen bewijzen dat ze lood hebben omgezet in goud, is eerder wel al een keer iets vergelijkbaars gedaan. In 1980 is het element bismut (83 protonen) met een deeltjesversneller omgezet in goud. Ook dit ging om een minuscule hoeveelheid.

Bronnen: Physical Review C, CERN

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!