美初創公司提出核聚變鍊金設想，引發學界關注

財聯社7月22日訊（編輯 趙昊）美國核聚變技術初創公司聲稱已經發明出一種「鍊金術」的新方案，具有大規模可擴展性、實用性，且在經濟上極具吸引力。

上周，總部位於舊金山的馬拉松聚變（Marathon Fusion）發表了一篇學術論文，公司提出聚變反應過程中釋放出的中子可用於實現「核嬗變」，將汞轉化為黃金。

核嬗變是將一種化學元素的某種同位素轉化為另一種同位素的過程。研究發現，通過核嬗變可以大幅減少高放射性核廢料數量，並縮短放射性周期，同時整個過程還能釋放出巨大能量。

馬拉松聚變由首席執行官Kyle Schiller和首席技術官Adam Rutkowski於2023年創立，二人都年僅30歲。公司目前有12名全職員工，已獲得590萬美元的私人投資和約400萬美元的美國政府撥款。

Rutkowski曾在SpaceX工作，據他介紹，公司最初專注於提高聚變反應堆中燃料燃燒系統的效率，今年年初纔開始探索核嬗變的可能性。

科學家此前曾用粒子加速器合成黃金，但產量極低，且成本高得驚人。年內早些時候，歐洲核子研究中心（CERN）的物理學家曾在大型強子對撞機的實驗中觀察到鉛原子在高速近撞中轉化為黃金的現象。

與之相比，馬拉松聚變聲稱其解決方案可以大規模擴展，實用的同時經濟上也極具吸引力。

新聞稿稱，在氘氚聚變中，高能中子驅動「倍增」反應，產生維持運行所需的氚，從而完成燃料循環。

多數未來聚變電廠的設想中，會在所謂的「增殖包層」（breeding blanket）中引入鋰同位素，用來吸收中子，進而製造更多的氚以供后續反應使用。

馬拉松聚變認為，可以利用這些中子驅動汞-198發生倍增反應，生成汞-197，汞-197會在大約64小時內衰變為金的唯一穩定同位素金-197。

Rutkowski表示：「關鍵的發現在於，利用這組快中子反應，可以在滿足燃料循環的同時，大規模地製造黃金。」

根據他們的估算，如果未來核聚變電廠採用這種方法，1吉瓦電廠每年可以生產黃金5,000公斤，且不會影響發電或氚的增殖效率。

按當前的黃金價格計算，這部分黃金的價值與電力收入大致相當，有可能將電廠的整體收益翻倍。

這篇論文尚未經過同行評審，但已有一些業內專家表示出積極反應。

美國普林斯頓國家實驗室的等離子體物理學家Ahmed Diallo告訴媒體，「從理論上看這套方案很有吸引力，目前我接觸到的科學家都感到非常興奮。」

不過，這一過程也有技術難題。比如生成的黃金同位素具有放射性。Rutkowski估計，這樣的黃金需要儲存14至18年才能被認定為完全安全。

該方法還可以用於生產其他貴金屬。對此，馬拉松聚變認為，由於黃金市場容量足夠大，足以吸收由聚變生產的新增黃金，而不會對金價造成衝擊。

核聚變公司Commonwealth Fusion System首席技術官Dan Brunner（也是馬拉松聚變的科學顧問）表示，「就科學而言，這套邏輯非常自洽。真正的挑戰在於，如何把它工程化。」

部分科學家認為可商用的聚變發電站仍需數十年，但近年來私營投資的大量湧入帶來了新希望。截至今年7月，全球53家聚變公司共籌資26億美元，累計融資額達98億美元。

馬拉松聚變的首位投資人、風險基金Strong Atomics的Malcolm Handley表示，如果能將聚變發電和黃金製造結合，將打開更多資金通道，讓其他公司能加速研發。

他説：「聚變行業揹負了無數技術難題，而這筆錢能讓一切都變得簡單得多。」