Thuật giả kim không còn là giấc mơ hão: Con người có thể tạo ra 5.000kg vàng mỗi năm từ thứ ít ai ngờ tới

Văn hóa dân gian và truyện ngụ ngôn ca ngợi những con người đã thực hiện “thuật giả kim”. Trên thực tế, chưa có ai thực sự làm được điều này. Thế nhưng, một nhóm nhà khoa học đã chứng minh con người hoàn toàn có thể tạo ra vàng.

Một công ty kỹ thuật đến từ Hoa Kỳ – Marathon Fusion – tuyên bố rằng việc tạo ra vàng từ thủy ngân là khả thi và họ nói rằng phản ứng tổng hợp hạt nhân sẽ đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.

Trong bài báo, các tác giả cho biết họ đã tìm ra “một phương pháp mới có thể mở rộng quy mô để tổng hợp vàng ổn định từ đồng vị thủy ngân dồi dào bằng cách sử dụng các phản ứng trong lớp nhân neutron chuyên biệt của lớp chăn nhiệt hạch”.

Bài báo thảo luận về các neutron năng lượng cao được tạo ra trong lò phản ứng tổng hợp hạt nhân để chuyển hóa thủy ngân thành vàng.

Biến thủy ngân thành vàng

Quá trình này bao gồm việc bắn phá một đồng vị thủy ngân-198 bằng neutron bên trong lò phản ứng nhiệt hạch. Điều này sẽ tạo ra một đồng vị mới, thủy ngân-197, kém bền hơn và sẽ phân rã thành vàng-197 bền trong vòng vài ngày. Dạng tự nhiên của kim loại màu vàng này là vàng-197.

Phần lớn hệ thống nhiệt hạch hạt nhân, bao gồm cả tokamak, dựa vào phản ứng tổng hợp deuterium và tritium – các dạng hydro nặng hơn. Phản ứng này tạo ra heli, neutron tốc độ cao và một lượng năng lượng khổng lồ.

Trong một chu trình bình thường, neutron được lưu trữ trong một lớp chăn nuôi, được thiết kế để hỗ trợ các chu trình nhiên liệu trong tương lai. Lớp chăn nuôi là một thành phần quan trọng bao quanh plasma và giúp nó đạt được khả năng tự cung cấp tritium bằng cách nuôi cấy nhiên liệu tritium từ lithium.

Bí quyết của Marathon Fusion là thêm một ít thủy ngân vào lớp chăn sinh sản (breeding blanket) – một thiết bị được sử dụng trong kỹ thuật hạt nhân. Thủy ngân-198, một đồng vị bền, sẽ chuyển hóa thành thủy ngân-197 và biến thành vàng.

Điều này ngụ ý rằng quá trình sản xuất điện và quá trình giả kim có thể cùng tồn tại.

Biến phản ứng tổng hợp hạt nhân thành hoạt động tạo ra năng lượng sinh lời

Theo ước tính của những người sáng lập công ty, một gigawatt điện nhiệt hạch có thể giúp tạo ra tới 5.000 kg vàng mỗi năm. Một gigawatt là sản lượng trung bình của một nhà máy điện hạt nhân lớn, và điều này có thể mang lại số vàng trị giá hơn 550 triệu USD mỗi năm cho mỗi GW năng lượng nhiệt hạch, theo báo cáo của ZME Science.

Nếu thành công, quy trình này có thể tăng gần gấp đôi doanh thu của một nhà máy điện nhiệt hạch. Hơn nữa, theo tuyên bố, có thể kiếm được tiền mà không làm giảm sản lượng điện hay giảm sản lượng tritium.

Các tác giả cho biết, do vàng có giá trị cao trên thị trường nên “phương pháp này có thể trợ cấp cho việc triển khai hàng terawatt năng lượng nhiệt hạch mà không bị bão hòa”.

Họ cũng so sánh các neutron được tạo ra trong phản ứng tổng hợp hạt nhân và phân hạch. Họ kết luận rằng “phản ứng tổng hợp hạt nhân có khả năng đặc biệt trong việc cung cấp một lượng lớn neutron năng lượng cao, hữu ích cho việc thúc đẩy các con đường chuyển hóa mới và có giá trị.”

Bài báo cũng kêu gọi phát triển một lớp chăn tổng hợp hai lớp bao gồm “lớp chăn bên trong” và “lớp chăn bên ngoài”, trong đó hai lớp có các chất lỏng làm việc khác nhau được lựa chọn dựa trên các phổ năng lượng neutron khác nhau ở mỗi lớp.

Lớp chăn bên trong sẽ được thiết kế để tối đa hóa việc tạo ra vàng.

Ngoài vàng, công ty còn tuyên bố rằng quá trình chuyển đổi có thể được sử dụng để tạo ra vật liệu cho “pin hạt nhân”, tổng hợp đồng vị y tế và các kim loại quý như palladium.