Стартап, специализирующийся на термоядерной энергетике, утверждает, что нашёл способ решить тысячелетнюю проблему превращения других металлов в золото.
Компания Marathon Fusion привлекла около 4 млн долларов в виде государственных грантов США для создания плазменной центрифуги © Marathon Fusion
Идея, известная как алхимия, была популярна ещё в Древнем Египте. Теперь же стартап Marathon Fusion из Сан-Франциско, который использует ядерный синтез для получения энергии, заявляет, что этот процесс можно использовать для получения золота из ртути.
В научной статье, опубликованной на прошлой неделе, Marathon предполагает, что нейтроны, которые высвобождаются в результате термоядерных реакций, можно использовать для получения золота с помощью процесса, известного как ядерная трансмутация.
Статья ещё не прошла экспертную оценку, но уже получила положительные отзывы от некоторых специалистов в этой области.
«На бумаге всё выглядит отлично, и все, с кем я разговаривал, были заинтригованы и воодушевлены», — рассказал Financial Times доктор Ахмед Диалло, физик-плазмафизик из национальной лаборатории Министерства энергетики США в Принстоне, который ознакомился с исследованием.
Компания Marathon была основана в 2023 году генеральным директором Кайлом Шиллером и техническим директором Адамом Рутковски, которым обоим по 30 лет. Это инжиниринговая компания, которая стремится решить некоторые технические проблемы, связанные со строительством термоядерных электростанций.
На сегодняшний день в компании работает 12 штатных сотрудников. Компания привлекла 5,9 млн долларов инвестиций и около 4 млн долларов в виде грантов от правительства США. По словам Рутковски, изначально команда работала над такими задачами, как повышение эффективности системы сжигания топлива в термоядерной электростанции, а в начале этого года начала задумываться о возможностях ядерной трансмутации.
Учёные синтезировали золото с помощью ускорителей частиц, но его количество было крошечным, а стоимость чрезвычайно высокой. Ранее в этом году физики Европейского ЦЕРН заявили, что наблюдали превращение атомов свинца в золото во время высокоскоростных столкновений, близких к близким, внутри Большого адронного коллайдера.
В наиболее распространённом экспериментальном подходе к термоядерному синтезу используется устройство под названием «токамак», которое нагревает два изотопа водорода — обычно дейтерий и тритий — до экстремальных температур, чтобы они слились и образовали гелий и огромное количество энергии в виде нейтронов.
Большинство проектов потенциальных термоядерных электростанций предполагают объединение части нейтронов с изотопами лития в «оболочке размножения» для получения большего количества трития для будущих реакций.
Что такое изотопы? Атомы элемента с разным числом нейтронов в ядрах. Например, все эти изотопы ртути имеют 80 протонов, но… ртуть-201 имеет 121 нейтрон, ртуть-197 имеет 117 ...и ртуть-198 имеет 118 © ФТ
Marathon предлагает также добавить в размножающуюся мишень изотоп ртути — ртуть-198 — и использовать высокоэнергетические нейтроны для превращения его в ртуть-197.
Ртуть-197 — это нестабильный изотоп, который примерно за 64 часа распадается на золото-197, единственный стабильный изотоп этого металла.
Рутковски и Шиллер говорят, что это означает, что будущие термоядерные электростанции, использующие этот подход, смогут производить 5000 кг золота в год на каждый гигаватт вырабатываемой электроэнергии без снижения мощности или способности системы к размножению трития. По их оценкам, при текущих ценах это количество золота будет стоить примерно столько же, сколько вырабатываемая электроэнергия, что потенциально удвоит доход электростанции.
«Ключевая идея заключается в том, что с помощью этого набора реакций на быстрых нейтронах можно производить действительно большое количество золота, соблюдая при этом требования к топливному циклу системы», — сказал Рутковски, ранее работавший в SpaceX.
Создание золота в термоядерных реакторах. Ядро трития (1 протон, 2 нейтрона) + Реакция синтеза + Ядро дейтерия (1 протон, 1 нейтрон) Ядро гелия-4 (2 протона, 2 нейтрона) ++ Термоядерный реактор Одеяло вокруг активной зоны реактора ++ Кинетическая энергия +++ Ядро лития-6 (3 протона, 3 нейтрона) + + + Кинетическая энергия Реакция синтеза Ядро ртути-198 (80 протонов, 118 нейтронов) Низкоэнергетические нейтроны, выделяемые ртутью-198, способствуют образованию трития в бланкете. Ядро ртути-197 (80 протонов, 117 нейтронов) Ядро золота-197 (79 протонов, 118 нейтронов) Как работает процесс В термоядерном реакторе два изотопа водорода, тритий и дейтерий, сливаются, образуя гелий-4… и свободный нейтрон высокой энергии. Половина освобожденных нейтронов вступает в реакцию с литием-6 в бланкете, окружающем активную зону реактора… где они тормозят… преобразование кинетической энергии нейтрона в тепловую энергию для использования в электроэнергетике Тепловая энергия Кроме того, литий-6 поглощает нейтрон, а затем расщепляется, создавая тритий, источник дополнительного топлива для реактора, и больше гелия-4. Однако, изменив конструкцию реактора и заменив некоторые материалы ртутью-198, можно добиться того, что другая половина нейтронов высокой энергии будет воздействовать на изотоп, высвобождая дополнительные нейтроны низкой энергии… превращая его в другой изотоп, ртуть-197 Ртуть-197 — нестабильный изотоп, который подвергается процессу распада, называемому электронным захватом, в течение 64 часов. Электрон проникает в ядро и соединяется с протоном, образуя нейтрон, превращая атом в другой элемент — золото-197, единственный стабильный изотоп золота. Графика: Лан Ботт. Источники: Marathon Fusion; исследование FT ©FT
Одна из сложностей заключается в том, что наличие других видов ртути может привести к образованию нестабильных изотопов золота наряду с золотом-197, то есть металл может быть частично радиоактивным. По оценкам Рутковски, это может означать, что золото должно храниться от 14 до 18 лет, прежде чем его можно будет считать полностью безопасным.
Этот процесс можно использовать и для производства других драгоценных металлов, но компания Marathon прогнозирует, что размер рынка золота позволит поглотить продукцию, полученную в результате термоядерных реакций, без ущерба для цен. В настоящее время ежегодно добывается около 3500 тонн золота.
«Золото находится в этой золотой середине», — сказал Дэн Бруннер, бывший технический директор компании Commonwealth Fusion Systems, поддерживаемой Биллом Гейтсом, а ныне научный консультант Marathon. «С чисто научной точки зрения всё выглядит так, будто всё сходится. Я думаю, проблема заключается в том, чтобы воплотить это в практическую систему».
Физики впервые успешно осуществили термоядерный синтез в 1930-х годах, но никому ещё не удавалось получить в результате термоядерного эксперимента больше энергии, чем было затрачено на сам процесс. Некоторые учёные утверждают, что до создания термоядерных электростанций ещё десятки лет, однако рост частных инвестиций в последние годы вселяет оптимизм. Например, компания Commonwealth планирует запустить демонстрационную электростанцию в 2027 году и поставлять электроэнергию Google в начале 2030-х годов.
В соответствии с данными последнего отраслевого исследования, которое было опубликовано во вторник, за период, предшествующий июлю, компании, специализирующиеся на слияниях и поглощениях, привлекли инвестиции в размере 2,6 миллиарда долларов. Общий объём инвестиций в 53 компании по всему миру составил 9,8 миллиарда долларов.
Малкольм Хэндли, основатель венчурного фонда Strong Atomics и первый инвестор Marathon, отметил, что возможность получения дохода от производства термоядерной энергии позволит Marathon и другим компаниям привлечь больше средств для ускорения своей деятельности.
По его мнению, компании, занимающиеся слияниями и поглощениями, «взяли на себя решение множества сложных задач».
«Инвестиции, которые они привлекут, помогут упростить решение этих задач».
Подготовлено ProFinance.Ru по материалам The Financial Times
MarketSnapshot - ProFinance.Ru в Telegram
По теме:
На снимках видно, как Китай строит огромный исследовательский центр по термоядерному синтезу
