
美國一家核聚變能源新創公司宣稱,他們已解決數千年來將其他金屬變成黃金的難題。圖為美國洛杉磯的一間珠寶店於4月30日展示金條。(美聯社)
美國一家核聚變能源新創公司宣稱,他們正研發一項技術,可透過核聚變的方式,將汞轉化為黃金,破解這個數千年來將一般金屬轉化為黃金的難題。
金融時報22日報導,這項技術稱為“製金術”(chrysopoeia),是“煉金術”(alchemy)分支之一,這項技術自古埃及時代起即被各大文明追尋。如今,總部位於美國舊金山的核聚變新創公司“Marathon Fusion”於上周發表一篇論文指出,他們認為可以利用核聚變反應中釋放出的中子,透過核轉換(nuclear transmutation)過程將汞(mercury,俗稱水銀)變成黃金。
這篇論文尚未經過同儕審查,但已獲得部分領域專家的正麵回應。美國能源部普林斯頓電漿物理實驗室(Princeton Plasma Physics Laboratory,PPPL)迪亞洛(Ahmed Diallo)博士閱讀此論文後告訴金融時報,“從理論上看起來很棒,至今和我交談的每個人都感到好奇又興奮。”
“Marathon Fusion”由執行長席勒(Kyle Schiller)與技術長魯特科斯基(Adam Rutkowski)於2023年創立,2人現年皆30歲。他們當初創立這家公司的目標,本來是為了解決核聚變發電廠建造過程中的技術難題。該公司目前有12名全職員工,至今已籌得590萬美元的私人投資,另獲得約400萬美元的美國政府補助。魯特科斯基表示,團隊最初聚焦在如何讓核聚變電廠中的燃料燃燒係統更高效,直到今年初才開始思考核轉換的可能性。
核聚變產金恐含放射性 需儲存18年才安全
目前最常見的核聚變實驗方式,是使用一種叫作“托克馬克”(tokamak)的裝置,將2種氫(hydrogen)的同位素,通常是氘(deuterium)與氚(tritium)加熱到極高溫度,使它們融合反應產生氦(helium),同時釋放出大量以中子形式存在的能量。
大多數未來核聚變電廠的設計,會把鋰(Li)的同位素放進所謂的“繁殖氈”(breeding blanket)中,讓部分中子與鋰結合出更多氚,來維持反應所需的燃料。但“Marathon Fusion”的構想是,他們除了保留鋰的功能來產生氚維持反應,同時又在“繁殖氈”中額外引入一種汞-198(mercury-198),利用核聚變釋放出來的高能中子把汞-198轉變成汞-197。汞-197是一種不穩定的同位素,會在大約64小時內衰變為金-197(gold-197),也就是黃金唯一的穩定同位素。
其中一項技術上的挑戰是,其他類型的汞同位素也可能參與反應,導致除了金-197之外,還會生成一些不穩定的金同位素,這意味著產出的黃金可能會帶有部分放射性。魯特科斯基估計,這可能需要將黃金儲存14到18年,才能被視為完全安全。
核聚變發電可年產5公噸黃金 Marathon:不影響金價
魯特科斯基與席勒表示,這代表未來若採用此技術的核聚變電廠,隻要具備1吉瓦(gigawatt)等級的輸出功率,就能每年額外生產5公噸黃金,且不會降低係統的發電效能或氚的繁殖能力。以當前金價估算,這些黃金的價值大致等同於該電量所產生的收益,有潛力讓電廠收入翻倍。曾任職於美國航太公司SpaceX的魯特科斯基指出,“這項關鍵的突破在於,你可以在不影響燃料循環運作的前提下,利用一係列高速中子反應,大規模製造黃金。”
這項技術也可望應用於製造其他貴金屬,但“Marathon Fusion”預測,由於黃金市場規模龐大,透過核聚變所產出的黃金可以被市場吸收,不至於導致價格下跌。目前全球每年約開採3500公噸黃金。
美國核聚變新創公司Commonwealth Fusion Systems(CFS)技術長、現為Marathon Fusion科學顧問布倫納(Dan Brunner)表示,“從純科學角度來看,這整個構想看起來是可行的。我認為真正的挑戰,是如何把它工程化,打造出實用的係統。”