Snovi alhemičara o pretvaranju osnovnih metala u zlato vekovima su smatrani potpuno nerealnom fantazijom.

Ali moderna fizika je dokazala da transformacija elemenata nije magija, već fundamentalna realnost, nuklearnih procesa.

U džinovskim akceleratorima poput Velikog hadronskog sudarača (LHC) u CERN-u (Ženeva) naučnici sudaraju subatomske čestice kolosalnom energijom. A onda se jezgra nekih elemenata zaista transformišu u druga. I ponekad se u takvim sudarima rađaju atomi zlata.

Fuziona alhemija

Međutim, postoji jedno veliko „ali“: takvo alhemijsko zlato je veoma skupo. I potrebno je veoma dugo da se proizvede. Eksperiment ALICE na LHC-u proizveo je samo 29 pikograma zlata za četiri godine mukotrpnog rada. Ova količina je toliko beznačajna da se ne može videti ni u jednom mikroskopu.

Dobijanje samo jedne trojske unce (oko 31 grama) zlata korišćenjem ovih metoda trajalo bi stotine puta duže nego što postoji ceo naš univerzum.

Jasno je da ovaj put ne vodi nikuda sa praktične tačke gledišta.

Ali šta, ako bismo koristili nešto mnogo moćnije i potencijalno energetski povoljnije umesto veštačkih akceleratora?

To je ideja koju je predložio kalifornijski startap Marathon Fusion. Njihov smeli koncept je da iskoriste snagu skrivenu u srcu buduće energetske industrije u fuzionom reaktoru. Ova jedinica je pogodna ne samo za proizvodnju čiste energije, već i za… pravljenje najpopularnijeg plemenitog metala.

Mehanizam čuda

Kako funkcioniše inovativna tehnologija?

Zasnovana je na neutronima. U termonuklearnom reaktoru, gde se jezgra izotopa vodonika (deuterijuma i tricijuma) spajaju, rađa se ogroman tok visokoenergetskih neutrona. I oni nisu samo nusproizvod, neutroni nose najveći deo energije reakcije i moćno su sredstvo za transmutaciju.

Maraton fuzija predlaže da se ova neutronska „oluje“ usmeri na metu žive.

Preciznije, na njen izotop žive-198 (Hg-198). Kada se bombarduje neutronima energije veće od 6 miliona elektron-volti, jezgro Hg-198 zahvata neutron. Jezgro apsorbuje neutron ali postaje nestabilno.

I tu počinje prava naučna magija. U teoriji, ovo bi trebalo da proizvede Hg-199, ali ne. Jezgro Hg-198, nakon što je zarobilo neutron, postaje pobuđeno i gotovo trenutno emituje drugu česticu – proton. Ovaj proces se naziva konverzija neutrona u proton.

Kao rezultat toga, jezgro gubi jedan proton, ali zadržava ukupan broj nukleona (protoni + neutroni). Živa (atomski broj 80) se pretvara u… zlato-197 (Au-197) čiji je atomski broj 79! Zlato-197 je stabilan, neradioaktivni izotop od kojeg je napravljeno skoro sve prirodno zlato.

Ideja, na prvi pogled, deluje prilično elegantno: iskoristiti neiscrpnu energiju termonuklearne fuzije i njen nusproizvod neutronskog fluksa za transmutaciju jeftine žive u dragoceno zlato. Prema proračunima kompanije Marathon Fusion, zasnovanim na složenim kompjuterskim simulacijama („digitalni blizanci“) generisanjem samo jednog gigavata toplotne snage godišnje, termonuklearna stanica bi dodatno mogla da proizvede nekoliko tona zlata. Ovo nisu mikroskopski pikogrami; ovo su već prilično industrijske razmere.

Snovi i stvarnost

Da li je naučna fantastika zaista postala stvarnost?

Nema potrebe za žurbom. Stručnjaci kažu da je put od lepog kompjuterskog modela do radne termonuklearne elektrane koja proizvodi zlato neverovatno složen.

Glavni problem sa ovim projektom je taj što trenutno ne postoji nijedan komercijalni termonuklearni reaktor. Naučnici još uvek, moraju da reše mnoge neverovatno složene probleme. Potrebni su nam materijali koji mogu da izdrže monstruozni neutronski fluks i visoke temperature unutar reaktora decenijama.

Pored toga, neophodno je postići stabilnu i kontinuiranu termonuklearnu reakciju koja proizvodi više energije nego što se troši na njeno lansiranje i održavanje. Do sada je to bilo moguće samo delić sekunde, a izlaz energije je veoma, veoma mali.

Takođe još uvek, ne postoji sistem za kontrolu plazme. Niko nije obučio ni veštačku inteligenciju da kontroliše neverovatno složene procese.

Konačno, veličina i troškovi instalacija moraju se smanjiti. Projekti poput britanskog sfernog tokomaka za proizvodnju energije (STEP) čiji je prototip planiran za 2040. godinu, usmereni su na to ali su datumi implementacije još uvek udaljeni.

Drugi ogromni problem je što je potpuno nejasno kako će tehnologija funkcionisati u stvarnosti.

Kompjutersko modeliranje je jedno, a rad sa stvarnom industrijskom termonuklearnom fuzijom je sasvim drugo. U složenoj fizici plazme, transporta neutrona i nuklearnih transformacija, lako je propustiti kritične efekte. Najmanja greška može radikalno smanjiti očekivani prinos zlata ili učiniti proces opasnim, za desetine hiljada ljudi.

Treći problem je što će zlato iz termonuklearnog reaktora biti radioaktivno.

Zašto? Zato što se formira u epicentru snažnog neutronskog zračenja. Atomi zlata, tek rođeni u procesu transmutacije, mogu se aktivirati, odnosno pretvoriti u radioaktivne izotope (na primer, Au-198 sa vremenom poluraspada od 2,7 dana) istim neutronskim fluksom.

To znači da će novoproizvedeno zlato biti klasifikovano kao radioaktivni otpad!

Neće biti moguće jednostavno ga uzeti i kovati u novčiće. Biće potreban dug period starenja (moguće godine) u posebnim skladištima dok se kratkoživući izotopi ne raspadu na bezbedan nivo, a tek onda – složen i skup postupak prečišćavanja do čistog Au-197.

Ovo dodaje ogromne vremenske i finansijske troškove.

Pa i naravno, niko nije otkazao pitanje banalne profitabilnosti.

Da li će „veštačko“ zlato, dobijeno uz tako kolosalne troškove za izgradnju i rad termonuklearne stanice (plus troškovi njenog „čišćenja“ od radioaktivnosti) moći da se takmiči sa zlatom iskopanim iz zemlje?

Cena zlata je visoka, ali se predviđa da će troškovi termonuklearne energije takođe biti astronomski. Da li će biti profita?

Ovo je ogromno pitanje za investitore. Dakle, termonuklearni Eldorado se možda neće dogoditi.

Borba.Info