美企宣称“炼金术”成真:核聚变发电同时嬗变汞为黄金,是突破还是幻想?

美国核聚变初创公司马拉松聚变宣称可在核聚变发电时将汞嬗变为黄金,理论上每吉瓦发电量年可产5000公斤黄金,虽获专家认可但面临放射性储存、技术实现及成本等难题。

近日,一则来自美国旧金山的科技新闻引发全球关注——专注于核聚变发电的初创企业马拉松聚变公司宣称,他们找到了将其他金属变成黄金的“炼金术”,不仅能实现核聚变发电,还能在发电过程中将汞转化为黄金,甚至有望让电厂收入翻倍。这一突破性进展尚未经过同行评议,却已让科学界为之振奋,也让公众不禁好奇:科幻般的“点石成金”真的要成为现实了吗?

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一、颠覆认知的“炼金术”:核聚变+核嬗变=黄金?

(一)从科幻到理论的跨越

在传统认知中,“炼金术”是将普通金属转化为黄金的古老幻想,而马拉松聚变公司将其带入现代科学语境——通过核聚变反应释放的中子,利用“核嬗变”过程将汞(水银)变成黄金。该公司在上周发表的学术论文中提出,核聚变反应中产生的高能中子,可以轰击汞的同位素汞-198,将其转化为汞-197;而汞-197是一种不稳定的同位素,经过约64小时的自然衰变后,便会生成唯一稳定的金同位素金-197(即我们常见的黄金)。

这一原理并非完全凭空想象。科学家此前已通过粒子加速器实现过类似实验:今年早些时候,欧洲核子研究中心的物理学家观察到铅原子在大型强子对撞机的高速近撞中转化为金,但这种方式产量极少、成本极高,不具备实际应用价值。而马拉松聚变公司的创新在于,将核嬗变与核聚变发电结合,利用发电过程中自然产生的中子实现“副产品炼金”。

(二)技术路径:核聚变发电厂的“隐藏技能”

目前主流的核聚变实验采用托卡马克装置,通过加热氘和氚(氢的同位素)到极端温度,使其聚变产生氦和大量高能中子。这些中子通常被用于“增殖包层”——一种包裹在反应堆外围的结构,通过中子与锂同位素反应生成更多的氚(维持聚变反应的燃料)。而马拉松聚变公司的团队提出,在增殖包层中引入汞同位素汞-198,让高能中子轰击汞-198生成汞-197,再通过自然衰变获得黄金。

公司首席执行官凯尔·席勒(30岁)和首席技术官亚当·鲁特科夫斯基(30岁)介绍,按照这一方法,未来每1吉瓦(10亿瓦)发电量的核聚变电厂,每年可生产5000公斤黄金。以当前黄金市场价格估算,这些黄金的价值与电厂发电收益相当,有望使电厂总收入翻一番。鲁特科夫斯基强调:“关键在于,我们可以在满足燃料循环需求的同时,利用快中子反应系统制造大量黄金,且不会降低发电效率或氚的增殖效率。”

二、科学界的积极反馈:理论可行,但挑战重重

(一)专家评价:理论逻辑的合理性

尽管论文尚未经过同行评议,但已获得领域内专家的积极评价。美国能源部普林斯顿国家实验室的等离子体物理学家艾哈迈德·迪亚洛博士表示:“从理论上讲,它看起来很棒,到目前为止与我交谈的每个人都感到好奇和兴奋。”曾任联邦核聚变系统公司首席技术官、现担任马拉松聚变公司科学顾问的丹·布伦纳也认为:“从纯科学的角度看,这一切似乎都说得通。”

专家的认可源于核嬗变技术的科学基础——自然界中许多元素本就是通过中子轰击或放射性衰变产生的。例如,铀-238经过中子轰击可转化为钚-239,而稳定的金元素本身也是通过宇宙射线轰击或其他核反应在自然界中少量形成的。马拉松聚变公司的技术路径,本质上是将这一自然过程“可控化”并嵌入核聚变发电系统。

(二)技术瓶颈:从实验室到商业化有多远?

然而,理论可行并不意味着能快速落地。布伦纳指出:“真正的挑战在于,如何将其设计成一个切实可行的系统。”首要难题是放射性风险——生成的黄金并非立即安全。鲁特科夫斯基估计,通过核嬗变获得的黄金可能含有微量放射性同位素,需要储存14年至18年,待其放射性衰减至安全水平后才能使用。这意味着黄金不能立即进入市场流通,需解决长期储存和监管问题。

其次,技术实现的复杂性不容忽视。核聚变发电本身仍处于实验阶段,全球尚未建成一座商业化运行的核聚变电厂。马拉松聚变公司目前仅有12名全职员工,虽已获得590万美元投资和约400万美元美国政府拨款,但要设计出既能高效发电、又能稳定生产黄金的增殖包层系统,仍需突破材料科学、中子控制、放射性管理等多领域技术瓶颈。

此外,经济成本也是关键因素。尽管黄金产量可观,但若储存14-18年的成本过高,或市场对“核嬗变黄金”的接受度有限(消费者可能担忧放射性残留),其商业价值将大打折扣。

三、更广阔的意义:不止于“炼金”的技术突破

(一)推动核聚变技术发展

马拉松聚变公司的研究并非单纯为了“炼金”,而是为解决核聚变发电的实际问题——如何更高效地利用中子增殖氚燃料。将汞引入增殖包层的设计,本质上是对核聚变能量循环的优化探索。若这一设计能在实验中验证可行性,将为全球核聚变技术的发展提供新思路,加速商业化进程。

(二)贵金属生产的替代路径

除了黄金,该技术理论上也可用于制造其他贵金属(如铂、钯等)。目前全球黄金年开采量约3500吨,若核聚变电厂能稳定生产贵金属,将为市场提供新的供应来源,缓解资源稀缺问题。更重要的是,这种“副产品生产”模式可能改变传统矿产开采对环境的破坏——相比地下采矿的高污染、高能耗,核聚变发电结合核嬗变的贵金属生产更清洁、可持续。

(三)科学幻想与现实的碰撞

从“炼金术士”的古老传说,到现代科学的核嬗变实验,人类对“点石成金”的追求从未停止。马拉松聚变公司的尝试,虽仍处于早期阶段,却让这一幻想与现实的距离更近了一步。正如专家所言:“即使最终无法直接实现‘发电炼金两不误’,这一过程中的技术创新也将为能源和材料科学带来深远影响。”

结语

美国马拉松聚变公司宣称的“核聚变发电同时炼金”技术,目前仍面临放射性风险、技术实现难度和经济成本等诸多挑战,但其理论框架已获得科学界认可,展现了核聚变技术与核嬗变结合的巨大潜力。无论最终能否成功实现“发电炼金两不误”,这一探索都为人类利用核能、开发新型材料提供了新方向——或许在不远的未来,我们不仅能实现清洁能源的普及,还能以更环保、高效的方式获取稀缺资源,让古老的“炼金梦”以科学的方式照进现实。

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