Каліфорнійський стартап Marathon Fusion заявляє, що зможе перетворювати ртуть на золото за допомогою ядерного синтезу. Для цього пропонується використовувати нейтронне випромінювання в термоядерному реакторі, яке має трансформувати ізотоп ртуті-198 у золото-197. Компанія стверджує, що один реактор здатен виробляти кілька тонн золота на рік. Про це повідомляє медіа про науку, технології та здоров’я КРВ.медіа з посиланням на публікацію у The Conversation, яку підготував професор фізики з Queen Mary University of London Едріан Беван.
Як стартап із США планує виробляти золото з ртуті
Ідея трансмутації елементів — одна з найстаріших у науці, ще з часів алхіміків. Сучасна фізика вже давно підтвердила, що змінювати хімічні елементи можливо. Це здійснюється в прискорювачах частинок, зокрема в CERN, де елементарні частинки розганяють до великих швидкостей і змушують стикатися. Однак такий процес є дуже енерговитратним. Наприклад, за чотири роки експеримент ALICE на Великому адронному колайдері створив лише 29 пікограмів золота — цього обсягу вистачить хіба на атомну пилюку.
Marathon Fusion пропонує альтернативний шлях: у термоядерному реакторі використовувати потужний потік нейтронів, які «бомбардуватимуть» ізотоп ртуті-198. Це має створити радіоактивний ізотоп ртуті-197, який далі спонтанно розпадеться на стабільний ізотоп золота — золото-197. Компанія заявляє, що її технологія в перспективі дозволить генерувати кілька тонн золота на рік з одного реактора потужністю 1 ГВт. Важливо наголосити, що це лише оцінка самої компанії, яка не пройшла незалежного підтвердження.
Що таке термоядерний синтез і чому його вважають «енергією майбутнього»
Термоядерний синтез — це процес, у якому два легкі ядра, зазвичай ізотопи водню (дейтерій і тритій), зливаються в одне важче. При цьому вивільняється велика кількість енергії. Такий тип реакцій відбувається в надрах зірок, зокрема на Сонці. У лабораторних умовах синтез намагаються відтворити за допомогою токамаків — спеціальних установок, де магнітне поле утримує надгарячу плазму.
Теоретично синтез є безпечнішим і «чистішим», ніж традиційна ядерна енергетика. Але практична реалізація поки далека: навіть у найкращих проєктах, таких як JET (Joint European Torus), вдається отримати лише частку енергії, витраченої на запуск реакції.
Британський прототип нового покоління термоядерного реактора, Step (Spherical Tokamak for Energy Production), планується ввести в експлуатацію до 2040 року. Але до повноцінного комерційного застосування — ще десятиліття розробок.
Цифровий двійник: розрахунки без фізичного реактора
Щоб оцінити потенціал своєї технології, Marathon Fusion використовує так званий «цифровий двійник» — комп’ютерну модель, яка намагається точно відтворити поведінку фізичного процесу. У моделі враховується, як нейтрони впливають на атоми ртуті, як відбувається трансмутація, які побічні ізотопи утворюються.
Однак жодна лабораторія у світі ще не створила повноцінного робочого термоядерного реактора для перевірки таких симуляцій. Науковці попереджають, що цифрові моделі часто ігнорують низку складних фізичних явищ або не враховують зовнішніх чинників. Зокрема, утворення побічних елементів, неконтрольовані реакції, вивільнення тепла й інше.
Поки немає реального експерименту, жоден прогноз не можна вважати перевіреним.
Проблема радіоактивних відходів і економічної доцільності
Навіть якщо перетворення ртуті на золото за допомогою термоядерного синтезу стане технічно можливим, постане питання безпеки та економіки процесу. Утворене золото буде радіоактивним, а отже, потребуватиме спеціального зберігання, очищення й, можливо, довготривалого періоду дезактивації, перш ніж його можна буде використовувати.
Очищення такого золота потребуватиме окремої технології. А сама наявність радіоактивності накладає юридичні обмеження на його обіг — аж до класифікації як ядерного відходу.
Крім того, на сьогодні невідомо, чи такий процес узагалі буде рентабельним. Якщо створення кількох тонн золота вимагає мільярдних інвестицій у реактор, логістичні системи, захист і перероблювання — економічна вигода стає сумнівною. Втім, для венчурних інвесторів із довгостроковим горизонтом це може виглядати як цікавий напрямок.
Професор Адріан Беван, фахівець із фізики елементарних частинок, зазначає: «На папері це можливо, але без комерційних термоядерних реакторів ми не зможемо перевірити ці припущення». Він також наголошує, що цифрові моделі — це лише перший крок. У реальному світі з’являються численні побічні ефекти, які змінюють результати.
Попри привабливість ідеї, наука наразі стоїть на роздоріжжі між теорією та практикою. Отже, поки що це — цікавий концепт, який може вплинути на розвиток ядерних технологій, але не революціонізувати світову економіку найближчим часом.
Раніше ми писали, що золото витікає з ядра Землі — вчені пояснили як
