“鍊金術”這一困擾人類數千年的謎題是否已被解開?一家致力於核聚變發電的新興企業宣稱他們已經掌握了一種方法,能夠通過聚變反應將汞轉變爲黃金。如果這項技術得以實現,它將爲未來的聚變電站帶來額外的收益。
位於舊金山的Marathon Fusion公司在上週發佈了一篇學術論文,提出了一種利用核聚變反應釋放的中子通過核嬗變過程製造黃金的方法。該公司預測,採用這種技術的聚變電站每產生一千兆瓦電力,就能產出5000公斤的黃金,其價值與發電收入相等。
儘管這篇論文還沒有經過同行評審,但已經得到了一些領域專家的積極反饋。美國能源部普林斯頓國家實驗室的等離子體物理學家Dr Ahmed Diallo表示,這個方案“在理論上看起來很出色”,與他交流的專家們都對此感到興奮。
這項技術突破可能會爲核聚變行業帶來新的收入渠道,並有助於推動聚變技術的商業化進程。根據最新的行業研究,在過去的12個月中,全球聚變公司共籌集了26億美元的資金,累計投資總額達到了98億美元。
Marathon Fusion的技術方案是基於現有的聚變反應原理。傳統的聚變實驗使用託卡馬克裝置將氘和氚這兩種氫的同位素加熱到極高的溫度,使它們聚變成氦,並釋放出大量的中子形式的能量。
該公司提出在聚變電站的“增殖包層”中加入汞-198同位素,利用高能中子將其轉化爲汞-197。汞-197是一種不穩定的同位素,它會在大約64小時內衰變成金-197——黃金的唯一穩定同位素。
這項技術不會影響電站的發電輸出或氚的增殖能力。Marathon的聯合創始人兼首席技術官Rutkowski表示:
關鍵的洞察是你可以利用這套快中子反應制造大量的黃金,同時滿足系統的燃料循環需求。
根據當前的金價計算,Marathon估計每吉瓦發電容量的聚變電站年產黃金的價值將等同於其發電收入,有望使電站的收入翻倍。
目前全球每年的黃金產量約爲3500噸,該公司認爲通過聚變反應生產的黃金規模可以被市場吸收,而不會影響金價。
前比爾·蓋茨支持的Commonwealth Fusion System的首席技術官Dan Brunner,現在擔任Marathon的科學顧問。他表示:
從純粹的科學角度來看,這一切都是合理的。挑戰在於如何將其轉化爲實用的工程系統。
Marathon成立於2023年,由30歲的首席執行官Kyle Schiller和首席技術官Rutkowski共同創立。公司目前有12名全職員工,已經籌集了590萬美元的資金,並獲得了約400萬美元的美國政府撥款。
該技術面臨的主要挑戰是其他汞同位素的存在可能會產生不穩定的金同位素,導致產出的黃金部分具有放射性。Rutkowski估計這些黃金需要儲存14至18年才能被認定爲完全安全。
儘管物理學家之前已經使用粒子加速器合成了黃金,但產量非常少且成本極高。今年早些時候,歐洲核研究中心(Cern)的科學家在大型強子對撞機中觀察到,在高速近距離碰撞中,鉛原子轉化爲黃金。
這項技術也可以用來生產其他貴金屬,但Marathon預測黃金的市場規模使其成爲最佳選擇。
目前,核聚變商業化仍然面臨着重大的技術挑戰,沒有任何聚變實驗成功地產出了超過消耗的能量,但私人投資的增加爲該領域帶來了樂觀情緒。