Мрія алхіміків: стартап навчився робити золото із ртуті

Хто зробив відкриття

Ідея, відома, як алхімія, була популярна ще в Стародавньому Єгипті. Тепер же стартап Marathon Fusion із Сан-Франциско, який використовує ядерний синтез для отримання енергії, заявляє, що цей процес можна використовувати для отримання золота з ртуті.

У науковій статті, опублікованій минулого тижня, Marathon припускає, що нейтрони, які вивільняються в результаті термоядерних реакцій, можна використовувати для отримання золота за допомогою процесу, відомого, як ядерна трансмутація.

Стаття ще не пройшла експертну оцінку, але вже отримала позитивні відгуки від деяких фахівців у цій галузі.

«На папері все виглядає чудово, і всі, з ким я розмовляв, були заінтриговані і натхненні», — розповів Financial Times фізик-плазмафізик із національної лабораторії Міністерства енергетики США в Прінстоні Ахмед Діалло, який ознайомився з дослідженням.

Компанія Marathon була заснована у 2023 році генеральним директором Кайлом Шіллером та технічним директором Адамом Рутковські, обом по 30 років. Це інжинірингова компанія, яка намагається вирішити деякі технічні проблеми, пов'язані з будівництвом термоядерних електростанцій.

На сьогодні у компанії працює 12 штатних співробітників. Компанія залучила $5,9 млн інвестицій та близько $4 млн у вигляді грантів від уряду США. За словами Рутковського, спочатку команда працювала над такими завданнями, як підвищення ефективності системи спалювання палива в термоядерній електростанції, а на початку цього року почала замислюватись про можливості ядерної трансмутації.

Як дійшли до золота

Вчені синтезували золото за допомогою прискорювачів частинок, але його кількість була крихітною, а вартість надзвичайно високою. Раніше цього року фізики Європейського ЦЕРН заявили, що спостерігали перетворення атомів свинцю на золото під час високошвидкісних зіткнень у Великому адронному колайдері.

У найпоширенішому експериментальному підході до термоядерного синтезу використовується пристрій під назвою «токамак», який нагріває два ізотопи водню — зазвичай дейтерій і тритій — до екстремальних температур, щоб вони злилися та утворили гелій, і величезну кількість енергії у вигляді нейтронів.

Більшість проєктів потенційних термоядерних електростанцій передбачає об'єднання частини нейтронів із ізотопами літію в «оболонці розмноження» для отримання більшої кількості тритію для майбутніх реакцій.

Marathon пропонує також додати до мішені, що розмножується, ізотоп ртуті — ртуть-198 — і використовувати високоенергетичні нейтрони для перетворення його в ртуть-197.

Ртуть-197 — це нестабільний ізотоп, який приблизно за 64 години розпадається на золото-197, єдиний стабільний ізотоп цього металу.

Рутковські та Шиллер кажуть, що це означає, що майбутні термоядерні електростанції, які використовують цей підхід, зможуть виробляти 5 000 кг золота на рік на кожен гігават електроенергії, що виробляється без зниження потужності або здатності системи до розмноження тритію. За їх оцінками, при поточних цінах ця кількість золота коштуватиме приблизно стільки ж, скільки електроенергія, що виробляється, що потенційно подвоїть дохід електростанції.

«Ключова ідея полягає в тому, що за допомогою цього набору реакцій на швидких нейтронах можна виробляти справді велику кількість золота, дотримуючись при цьому вимог до паливного циклу системи», — сказав Рутковські, який раніше працював у SpaceX.

Одна зі складнощів полягає в тому, що наявність інших видів ртуті може призвести до утворення нестабільних ізотопів золота поряд із золотом-197, тобто метал може бути частково радіоактивним. За оцінками Рутковські, це може означати, що золото повинне зберігатися від 14 до 18 років, перш ніж його можна вважати цілком безпечним.

Стан ринку

Цей процес можна використовувати і для виробництва інших дорогоцінних металів, але компанія Marathon прогнозує, що розмір ринку золота дозволить поглинути продукцію, одержану в результаті термоядерних реакцій, без шкоди для цін. Нині щорічно видобувається близько 3 500 тонн золота.

«Золото перебуває у цій золотій середині», — сказав науковий консультант Marathon Ден Бруннер. «Із суто наукового погляду, все виглядає так, ніби все сходиться. Я думаю, проблема полягає в тому, щоб втілити це у практичну систему».

Фізики вперше успішно здійснили термоядерний синтез у 1930-х роках, але нікому ще не вдавалося отримати в результаті термоядерного експерименту більше енергії, ніж було витрачено на процес. Деякі вчені стверджують, що до створення термоядерних електростанцій ще десятки років, проте зростання приватних інвестицій останніми роками вселяє оптимізм. Наприклад, компанія Commonwealth планує запустити демонстраційну електростанцію у 2027 році та постачати електроенергію Google на початку 2030-х років.

Читайте також: У Citi прогнозують обвал цін на золото до $2 500 за унцію у 2026 році

Малкольм Хендлі, засновник венчурного фонду Strong Atomics та перший інвестор Marathon, зазначив, що можливість отримання доходу від виробництва термоядерної енергії дозволить Marathon та іншим компаніям залучити більше коштів для прискорення своєї діяльності.