5 Minute
Transformarea elementelor: De la alchimie la fuziunea nucleară modernă
Timp de secole, ideea de a transforma substanțe obișnuite în aur a fascinat atât alchimiștii, cât și oamenii de știință, inspirând numeroase legende și cercetări. În prezent, această aspirație persistă, dar eforturile moderne sunt ancorate în fizica nucleară și nu în misticism.
Principiul științific ce stă la baza conversiei unui element în altul, cunoscut sub numele de transmutare nucleară, este acum bine înțeles și demonstrat. Acceleratoarele de particule și colizoarele de mare energie, precum celebrul Large Hadron Collider (LHC) de la CERN Geneva, „ciocnesc” frecvent atomi, uneori dând naștere unor elemente noi, inclusiv aurul. Totuși, aceste metode sunt extrem de ineficiente pentru producția de aur. De exemplu, experimentul ALICE de la CERN a creat doar 29 de picograme (o trilionime de gram) de aur în patru ani de funcționare, subliniind lipsa de viabilitate a producerii industriale de aur prin astfel de ciocniri.
O propunere revoluționară: obținerea aurului cu ajutorul reactoarelor de fuziune
În acest context intră Marathon Fusion, un startup din California care propune revoluționarea producerii elementelor folosind tehnologia fuziunii nucleare. Compania dorește să exploateze fluxurile intense de neutroni generate de reacțiile de fuziune pentru a transforma mercurul în aur.
Metoda folosită se bazează pe procesul nuclear în care mercurul-198, un izotop stabil, este bombardat cu neutroni de înaltă energie. Această interacțiune transformă mercurul-198 în izotopul instabil mercur-197, care se degradează rapid în aur-197 – singurul izotop natural al aurului. Teoretic, la scară industrială, într-o centrală de fuziune de puterea unui gigawatt, această tehnologie ar putea produce câteva tone de aur anual, conform estimărilor echipei.
Stiința transmutării prin neutroni
Nucleul viziunii Marathon Fusion constă în utilizarea deuteriumului și tritiului – izotopi ai hidrogenului – ca combustibil pentru fuziune. Prin fuziunea acestora în plasma reactorului, se eliberează cantități uriașe de energie și neutroni de mare energie. Neutronii cu energii peste 6 mega-electron volți (MeV) sunt necesari pentru reacția nucleară care transformă mercurul-198 în aur. Acești neutroni pot pătrunde adânc în materiale, facilitând transformarea atomică dorită.
Pentru a valida metodele propuse și a optimiza procesul, startup-ul folosește un „geamăn digital” – o simulare computerizată avansată ce modelează fizica complexă a unui reactor de fuziune, inclusiv fluxul de neutroni și procesele radioactive rezultate. Totuși, validarea experimentală reală necesită existența unui reactor comercial de fuziune, care momentan nu există.
Provocările actuale și stadiul tehnologiei fuziunii
Fuziunea nucleară promite obținerea de energie curată la scară largă, imitând mecanismele de generare a energiei din stele. Însă realizarea unui reactor comercial de fuziune rămâne una dintre cele mai dificile probleme inginerești și științifice ale epocii moderne. Reactoarele experimentale din prezent, precum Joint European Torus (JET) din Marea Britanie, au reușit să obțină doar cantități limitate de energie, evidențiind dificultățile tehnice semnificative care mai trebuie depășite.
Cercetătorii explorează noi concepte de reactoare pentru a surmonta aceste obstacole. De exemplu, proiectul Spherical Tokamak for Energy Production (STEP), dezvoltat în Marea Britanie, vizează reactoare de fuziune mai mici și mai eficiente prin reproiectarea modului în care este gestionat plasma reziduală. Prototipul STEP este planificat să fie finalizat până în 2040, aducând un optimism prudent în domeniu.
Implicații economice, practice și de mediu
Deși calculele teoretice indică faptul că producția de aur din mercur într-un reactor de fuziune este posibilă, mai mulți factori moderează acest optimism. În primul rând, orice aur obținut astfel va fi inițial radioactiv, necesitând proceduri extinse de manipulare, depozitare și purificare pentru a-l face sigur – un proces complicat din punct de vedere tehnic și reglementat complex.
De asemenea, simulările digitale sunt limitate în măsura în care reflectă condițiile reale, iar efecte fizice subtile sau erori tehnice pot fi omise, necesitând ani de validări experimentale. Fără existența unor reactoare comerciale de fuziune și fără testări la scară, viabilitatea economică și siguranța producerii de aur prin această metodă rămân incerte.
Totuși, perspectiva atrage deja interesul investitorilor pasionați atât de soluții energetice avansate, cât și de surse alternative de metale prețioase. Ideea unui nou „gold rush californian” alimentat de tehnologia de fuziune rămâne fascinantă, chiar dacă este, încă, departe de realitate.
Concluzie
Conceptul de a produce aur din mercur folosind fuziunea nucleară reprezintă o îmbinare remarcabilă între aspirații vechi și știința de vârf. În timp ce companii precum Marathon Fusion pavează drumul spre aplicații inovatoare ale reactoarelor de fuziune, numeroase provocări – de natură tehnică, științifică și reglementară – trebuie încă depășite pentru ca aceste planuri îndrăznețe să devină realitate. Deocamdată, promisiunea producției industriale de aur prin tehnologie de fuziune nucleară rămâne o perspectivă tentantă, dar încă teoretică, atât pentru fizica nucleară, cât și pentru piața metalelor prețioase.
Sursa: theconversation
Comentarii