Получить золото из обычных металлов – заветная мечта алхимиков прошлого. Но теперь это вполне возможно.
Физические процессы превращения одного элемента в другой хорошо изучены. Их десятилетиями испытывают в коллайдерах. Однако затраты на производство золота таким способом могут быть огромными, а количество получаемого материала – ничтожным.
Стартап Marathon Fusion из Кремниевой долины (Калифорния, США) предложил совершенно другой подход. Исследователи использовали радиоактивность нейтронных частиц в цифровом двойнике термоядерного реактора для превращения одной формы ртути (ртуть-198) в другую (ртуть-197). В конечном итоге нестабильный изотоп ртути-197 распадался, образуя стабильную форму золота: золото-197.
Этот процесс распада заключается в том, что одна субатомная частица спонтанно превращается в две (или более) легкие частицы. Команда Marathon Fusion подсчитала, что термоядерная электростанция может производить несколько тонн золота на гигаватт тепловой мощности за один год эксплуатации.
Главное – иметь достаточно энергичных нейтронов, чтобы запустить процесс распада ртуті. Если это удастся реализовать, технология станет настоящим научным прорывом. Но принесет ли она значительную прибыль? Это пока неизвестно.
О чем сообщили изобретатели?
Для добычи золота из ртути нужен большой поток нейтронов (мера интенсивности нейтронного излучения). Его можно получить, используя стандартную топливную смесь для термоядерных реакторов – дейтерий и тритий (оба являются разновидностями водорода).
Нейтроны легко проникают в вещество и, замедляясь, рассеиваются на ядрах атомов. Для превращения ртути-198 в золото нужны нейтроны с энергией более 6 миллионов электронвольт, рассказало издание Science Alert.
Для своих экспериментов Marathon Fusion использует цифровой двойник термоядерного реактора: компьютерную модель, которая имитирует реакцию синтеза, и радиоактивные процессы, возникающие в результате.
Прежде чем ученым удастся создать коммерческий термоядерный реактор, им придется преодолеть множество трудностей. Среди них – создание новых материалов, а также понимание научных аспектов, необходимых как для управления системой для непрерывного получения энергии, так и для разработки систем искусственного интеллекта, которые помогут поддерживать реакцию плазменного синтеза.
Но есть несколько «но»
Теоретически можно производить золото из ртути в термоядерном реакторе. Однако до тех пор, пока не будут созданы коммерческие термоядерные реакторы, исследовательские разработки Marathon Fusion с помощью цифрового двойника останутся непроверенными.
Более того, любое золото, произведенное в термоядерном реакторе, будет изначально радиоактивным. Как считают эксперты, его нельзя будет использовать 14-18 лет, прежде чем оно станет безопасным, пишет The Times.
Как хорошо известно физикам-атомникам и физикам элементарных частиц, при создании цифрового двойника для эксперимента очень легко забыть о важных физических эффектах и критических нюансах.
Еще одной проблемой может стать переработка золота-197 в пригодные для использования формы чистого золота. Тем не менее, вероятнее всего, это не должно отпугнуть долгосрочных инвесторов.
Ныне технология является пока что привлекательным предложением на бумаге. Хотя, возможно, не пройдет много времени, как в Калифорнии начнется новая золотая лихорадка.
Фото: pixabay.com
