Simyacının hayali ortak metallerden altın yapmaktır, ancak bu yapılabilir mi? Bir elemanın diğerine nasıl değiştirileceğini açıklamak için gereken fizik iyi anlaşılmıştır ve atom atom parçacıklarını bir araya getiren hızlandırıcılar ve koligiderlerde onlarca yıldır kullanılmıştır.
Günümüzün en dikkat çekici örneği, Ceneva merkezli Cern’deki büyük Hadron Çarpıştırıcısıdır. Ancak bu şekilde altını yapmanın maliyetleri çok geniş ve üretilen miktarlar çok küçük.
Örneğin, Cern’in Alice deneyi dört yıl boyunca çalışırken sadece 29 pikogram altın ürettiğini tahmin etti. Bu oranda, bir altın ons altın yapmak evrenin ömrünün yüzlerce katı alacaktı.
Kaliforniya başlangıç şirketi Marathon Fusion çok farklı bir yaklaşım önerdi: bir cıva formunu bir cıva formuna dönüştürmek için nükleer füzyon reaktöründeki nötron parçacıklarından radyoaktiviteyi kullanmak.
Bu daha sonra istikrarlı bir altın formuna girer: altın-197. Bu parçacık bozulması işlemi, bir atom altı parçacığının kendiliğinden iki veya daha fazla daha hafif parçacığa dönüştüğü yerdir. Maraton Fusion ekibi, bir füzyon santralinin tek bir yıllık operasyonda termal güç gigawatt başına birkaç ton altın üretebileceğini tahmin ediyor.
İzotop Merkür-198’in nötronlarla bombalanması, daha sonra tek kararlı altın izotopuna çürüyen radyoaktif izotop Merkür-197’nin yaratılmasına yol açar.
Anahtar, cıva bozulması dizisini tetiklemek için yeterince enerjik nötronlara sahip olmaktır. Eğer bu işe yarayabilirse, o zaman ilginç bir fikirdir. Ancak düzenli bir kâr elde edip edemeyeceği başka bir konudur.
Bunu yapmak için büyük bir nötron akısı (nötron radyasyonunun yoğunluğunun bir ölçüsü) gereklidir. Bu, bir füzyon reaktörünün plazmasında enerji oluşturmak için füzyon reaktörleri, deuterium ve trityum (her ikisi de hidrojen formları olan) için standart bir yakıt karışımı kullanılarak üretilebilir.
Nötronlar malzemeye kolayca nüfuz eder ve atomlardaki çekirdekleri (çekirdekleri) dağıtırlar ve bunu yaptıkları gibi yavaşlar. Merkür-198’i altına dönüştürmek için 6 milyon elektron voltunun üzerindeki enerjili nötronların gereklidir.
Tahminlerini bulmak için Marathon Fusion, füzyon reaktörünün füzyon reaksiyonunun fiziğini ve ortaya çıkan radyoaktif süreçleri simüle eden bir bilgisayar modeli olan “Dijital İkiz” kullanıyor. Bu tür bir çalışmanın bir sınırlaması, dijital ikizin gerçek bir ticari füzyon reaktörüne karşı doğrulanması gerektiğidir – ancak şu anda hiçbiri mevcut değildir.
Bilim adamları ticari bir füzyon reaktörünü gerçekleştirebilmeden önce üstesinden gelmek için birçok zorluk var. Bunlar, yapısı için yeni malzemelerin oluşturulmasını ve hem sistemi sürekli olarak güçlendirmek için sistemi çalıştırmak hem de plazma füzyon reaksiyonunun çalışmasını sağlamaya yardımcı olabilecek AI sistemleri geliştirmek için gerekli bilimi anlamaktır.
İngiltere merkezli Jet (Ortak Avrupa Torus) projesi gibi en gelişmiş füzyon deneylerinden bazıları bile sadece nispeten az miktarda enerji üretebilir. Bununla birlikte, İngiltere’deki araştırmacılar, egzoz plazmasının kontrol şeklini değiştirerek füzyon reaktörlerinin boyutunu küçültmek için yeni bir yol geliştirdiler. Enerji Üretimi için Küresel Tokomak (STEP) adı verilen bu yeni füzyon reaktör konseptinin bir prototipi, 2040 yılına kadar hazır olmayı hedefliyor.
Radyoaktif atık
Kağıt üzerinde, bir füzyon reaktöründe Merkür’den altın yapmak mümkündür. Bununla birlikte, ticari füzyon reaktörleri gerçekleşene kadar, maraton füzyonu tarafından dijital ikiz çalışmalarında kullanılan varsayımlar test edilmemiş kalacaktır.
Ayrıca, bir füzyon reaktöründe üretilen herhangi bir altın başlangıçta radyoaktif olacaktır, yani radyoaktif atık olarak sınıflandırılacaktır ve bu nedenle üretimden sonra bir süre yönetilmesi gerekir.
Nükleer ve parçacık fizikçilerinin iyi bildiği gibi, bir deneyin dijital ikizini oluştururken önemli fiziksel etkileri ve kritik detayları eklemeyi unutmak çok kolaydır. Ancak bu atıkların kullanılabilir saf altın biçimlerine işlenmesi daha fazla bir zorluk olsa da, uzun vadeli yatırımcıları engellemeyecektir.
Şimdilik, bu kağıt üzerinde çekici bir teklif olmaya devam ediyor – ama hala yeni bir Kaliforniya altın acele etmekten başlamaktan bir yoluz.
