A colaboração Alice, do CERN, observou que colisões ultraperiféricas de íons no Large Hadron Collider (LHC), na fronteira entre Suíça e França, provocaram a remoção de três prótons de núcleos de chumbo-208 (208Pb), resultando na formação de núcleos de ouro-203 (Au-203). O efeito foi identificado por meio da análise dos produtos emitidos quando feixes de íons passam muito próximos sem colidir diretamente, gerando campos eletromagnéticos intensos que induzem a chamada dissociação eletromagnética.
Segundo pesquisadores responsáveis, a identificação dos eventos foi possível graças aos Zero Degree Calorimeters (ZDCs), que detectam prótons e nêutrons emitidos ao longo do eixo do feixe. A sensibilidade dos calorímetros permitiu distinguir perdas de um, dois ou três prótons — responsáveis, respectivamente, por produzir isótopos de tálio, mercúrio e ouro a partir do chumbo.
Os pesquisadores relataram que, nas condições de Run 3 do LHC, a taxa máxima observada chegou a aproximadamente 89.000 núcleos de ouro por segundo no ponto de colisão do Alice. Apesar dessa taxa instantânea elevada, a massa acumulada produzida nos experimentos é minúscular: da ordem de 29 picogramas (2,9 × 10−11 g), um volume estritamente microscópico e sem valor comercial.
Relatos de corridas anteriores (Run 2) indicam que bilhões de núcleos podem ser gerados ao longo de campanhas de dados extensas — por exemplo, análises anteriores mencionaram ordens de grandeza na casa das dezenas de bilhões entre 2015 e 2018 —, mas isso não altera o caráter efêmero e não comercial do material produzido no ponto de colisão.
Do ponto de vista científico, o resultado é relevante porque demonstra, em laboratório de altas energias, mecanismos de transmutação nuclear induzidos por campos eletromagnéticos extremos, oferecendo novas janelas para estudar a estrutura e a dinâmica nuclear sob condições próximas às do universo primordial. Os cientistas do Alice ressaltam, porém, que a transmutação ocorre de forma instantânea e que os núcleos produzidos são detectados principalmente como sinais nos detectores, não como grânulos de metal recuperáveis.
O achado reforça conhecimentos sobre interações entre campos eletromagnéticos e núcleos pesados em colisões ultraperiféricas e amplia a capacidade experimental de separar processos de eletrodissociação de colisões nucleares diretas. Pesquisadores do projeto afirmam que as aplicações tecnológicas ou comerciais dessa produção são inexistentes no presente e que o montante produzido não tem utilidade fora do contexto de investigação científica.
