Отримати золото зі звичайних металів – заповітна мрія алхіміків минулого. Але тепер її здійснити цілком можливо.
Фізичні процеси з перетворення одного елемента на інший добре вивчені. Їх десятиліттями випробовують в колайдерах. Проте витрати на виробництво золота в такий спосіб можуть бути величезними, а кількість отриманого матеріалу – мізерною.
Стартап Marathon Fusion із Кремнієвої долини (Каліфорнія, США) запропонував геть інший підхід. Дослідники використовували радіоактивність нейтронних частинок у цифровому двійнику термоядерного реактора для перетворення однієї форми ртуті (ртуть-198) на іншу (ртуть-197). Зрештою нестабільний ізотоп ртуті-197 розпадався, утворюючи стабільну форму золота: золото-197.
Цей процес розпаду полягає в тому, що одна субатомна частка спонтанно перетворюється на дві (або більше) легкі частки.
Команда Marathon Fusion підрахувала, що термоядерна електростанція може виробляти кілька тонн золота на гігават теплової потужності за один рік експлуатації.
Головне – мати досить енергійні нейтрони, щоб запустити процес розпаду ртуті. Якщо це вдасться реалізувати, технологія буде справжнім науковим проривом. Але чи принесе вона істотний прибуток? Це поки що невідомо.
Про що повідомили винахідники?
Для видобутку золота зі ртуті потрібен великий потік нейтронів (міра інтенсивності нейтронного випромінювання). Його можна отримати, використовуючи стандартну паливну суміш для термоядерних реакторів – дейтерій та тритій (обидва є різновидами водню).
Нейтрони легко проникають у речовину та, вповільнюючись, розсіюються на ядрах атомів. Для перетворення ртуті-198 на золото потрібні нейтрони з енергією понад 6 мільйонів електронвольт, розповіло видання Science Alert.
Для своїх експериментів Marathon Fusion використовує цифровий двійник термоядерного реактора: комп’ютерну модель, що імітує реакцію синтезу, та радіоактивні процеси, що виникають в результаті.
Перш ніж ученим вдасться створити комерційний термоядерний реактор, їм доведеться подолати безліч труднощів. Серед них – створення нових матеріалів, а також розуміння наукових аспектів, необхідних як для управління системою для безперервного отримання енергії, так і для розробки систем штучного інтелекту, що допоможуть підтримувати реакцію плазмового синтезу.
Але є кілька «але»
Теоретично можна виробляти золото зі ртуті в термоядерному реакторі. Однак доти, доки не будуть створені комерційні термоядерні реактори, дослідницькі розробки Marathon Fusion за допомогою цифрового двійника залишаться неперевіреними.
Ба більше, будь-яке золото, вироблене в термоядерному реакторі, буде попервах радіоактивним. Як вважають експерти, його не можна буде використовувати 14-18 років, перш ніж воно стане безпечним, пише The Times.
Як добре відомо фізикам-атомникам та фізикам елементарних частинок, під час створення цифрового двійника для експерименту дуже легко забути про важливі фізичні ефекти та критичні нюанси.
Ще однією проблемою може стати перероблення золота-197 на придатні для використання форми чистого золота. Утім, імовірніше за все, це не обов’язково має налякати довгострокових інвесторів.
Нині технологія є поки що привабливою пропозицією на папері. Хоча, можливо, мине не так багато часу до того моменту, як у Каліфорнії стартує нова золота лихоманка.
Фото: pixabay.com
