تولید طلا از جیوه چطور ممکن شد؟
- مجموعه: نوآوری و کشفیات علمی
ماراتن فیوژن، یک شرکت کوچک انرژی همجوشی در سانفرانسیسکو، اعلام کرد که ماه گذشته جیوه را به طلای پایدار تبدیل کرده و رکورد ثبت شده توسط سرن را ده برابر کرده است. این سازمان مستقر در ژنو، بزرگترین آزمایشگاه فیزیک ذرات جهان را اداره می‌کند.
به گزارش فرارو به نقل از یاهو فایننس بریتانیا، این ادعا که به طور مستقل تأیید نشده است، رویای یک کیمیاگر و ترس بازار را احیا می‌کند که طلای ساخته شده در آزمایشگاه می‌تواند همان کاری را با شمش انجام دهد که سنگ‌های قیمتی آزمایشگاهی با الماس انجام دادند.
ماراتون که در سال ۲۰۲۳ توسط کایل شیلر و آدام روتکوفسکی، مهندس سابق اسپیس ایکس، تأسیس شد، سیستم‌های سوختی را برای نیروگاه‌های همجوشی آینده توسعه می‌دهد که هدف آن‌ها تولید برق از طریق همجوشی اتم‌ها، مانند خورشید، است.
این شرکت وزارت انرژی ایالات متحده را به عنوان شریک در وب‌سایت خود فهرست کرده و جایزه ۲۰۲۳ را از ARPA-E، آژانس این وزارتخانه برای تحقیقات انرژی پرخطر، دریافت کرده است.
حامیان آن شامل Breakthrough Energy، شبکه فناوری آب و هوا که توسط بیل گیتس تأسیس شده است، و Anglo American، گروه معدنی که مالک De Beers، شرکت پیشرو الماس طبیعی جهان با شعار «الماس ابدی است» است، می‌شوند.
این شرکت در اطلاعیه خود اعلام کرد که «جیوه را به طلای واقعی و پایدار تبدیل کرده و رکورد CERN را ۱۰ برابر افزایش داده است».
در سال ۲۰۲۵، سرن (CERN) اعلام کرد که «برخورددهنده هادرونی بزرگ» (LHC) — قدرتمندترین شتاب‌دهنده ذرات در جهان — در طول دوره فعالیت خود بین سال‌های ۲۰۱۵ تا ۲۰۱۸، حدود ۲۹ پیکوگرم (معادل ۲۹ تریلیونیومِ یک گرم) طلا تولید کرده است. این مقدار برابر با حدود ۸۶ میلیارد هسته طلا بود که تنها برای کسری بسیار ناچیز از ثانیه وجود داشتند و سپس در اثر برخورد با تجهیزات شتاب‌دهنده از بین رفتند.
روش شرکت «ماراتن» (Marathon) بدین صورت است که نوترون‌های حاصل از واکنش‌های همجوشی را به سمت جیوه شلیک می‌کند؛ این کار جیوه را به یک ایزوتوپ (یا شکلی از این فلز) ناپایدار تبدیل می‌کند که در نهایت به طلا تجزیه می‌شود.
این شرکت همچنین ادعا می‌کند که با استفاده از «سانتریفیوژ پلاسما» ی خود - دستگاهی که گاز دارای بار الکتریکی را با سرعت بالا می‌چرخاند تا ایزوتوپ‌های مورد استفاده در سوخت همجوشی را جدا کند - موفق به شکستن یک رکورد ۴۰ساله متعلق به دوران شوروی شده است.
آن‌ها می‌گویند در حال ساخت رآکتوری در سانفرانسیسکو هستند تا به «چگالی توان» (power density) رکوردشکنی دست یابند؛ به این معنا که بیشترین میزان انرژی را نسبت به ابعاد دستگاه تولید کنند.
ادعای تولید طلا هنوز به‌طور مستقل تأیید نشده است و اطلاعات موجود نیز مشخص نمی‌کنند که دقیقاً چه مقدار طلا تولید شده یا هزینه تولید آن چقدر بوده است.
اما چه بر سر الماس‌ها آمد؟
الماس‌های تولیدشده در آزمایشگاه، از نظر شیمیایی کاملاً مشابه الماس‌های استخراج‌شده از معادن هستند. اگرچه متخصصان می‌توانند تفاوت میان آن‌ها را تشخیص دهند، اما کارخانه‌ها این الماس‌ها را به تعداد انبوه تولید کرده و با قیمتی بسیار کمتر (کسری از قیمت الماس‌های طبیعی) به فروش رساندند.
پل زیمنیسکی، تحلیلگر صنعت الماس، سال گذشته اظهار داشت که قیمت عمده‌فروشی الماس‌های آزمایشگاهی نسبت به سطح قیمت‌ها در سال ۲۰۱۵، بین ۹۰ تا ۹۵ درصد کاهش یافته است. همچنین، رقابت ایجادشده توسط این الماس‌های آزمایشگاهی، بر قیمت الماس‌های استخراج‌شده از معادن نیز فشار کاهشی وارد کرده است.
رویای هزارساله‌ی جابربن‌حیان چگونه به واقعیت نزدیک شد؟
اگر تاریخ را ورق بزنیم، کیمیاگران باستان از اسکندریه تا طوس و نیشابور، قرن‌ها مواد سمی را روی خاکستر زغال جوشاندند و ورد خواندند تا مس و قلع را به طلا تبدیل کنند. همه ناکام ماندند؛ نه به این دلیل که بی‌سواد بودند، چون علمِ آن روز هنوز نمی‌دانست فعل‌وانفعالات شیمیایی فقط چیدمان الکترون‌های بیرونی اتم‌ها را عوض می‌کند.
در شیمی هر چقدر هم به مس یا سرب حرارت بدهید، ماهیت هسته دست‌نخورده باقی می‌ماند. برای اینکه عنصری واقعاً به عنصر دیگری تبدیل شود، باید درست به وسط خال زد؛ یعنی دستکاری در چیدمان پروتون‌ها و نوترون‌های داخل هسته اتم.
قرن بیستم که از راه رسید، فیزیکدانان هسته‌ای کلید این صندوقچه را پیدا کردند. با کمک شتاب‌دهنده‌های ذرات و رآکتورهای شکافت هسته‌ای، تبدیل عناصر به یکدیگر در محیط آزمایشگاهی رنگ واقعیت به خود گرفت. اما یک مشکل کوچک وجود داشت: هزینه برقی که باید مصرف می‌کردند تا یک گرم سرب یا جیوه به طلا تبدیل شود، هزاران بار بیشتر از این بود که کلنگ بردارند و بروند طلا را از سینه کوه استخراج کنند. پس کیمیاگری از جادو به یک شاهکار آزمایشگاهی ولی عملاً بدون صرفه اقتصادی تغییر وضعیت داد؛ تا اینکه شرکتی در قلب کالیفرنیا تصمیم گرفت بازی را عوض کند.
شلیک نوترون به قلب جیوه؛ رآکتور چطور ماهیت فلز را جابه‌جا می‌کند؟
ماجرا از جایی دوباره داغ شد که ماراتون فیوژن در سانفرانسیسکو مدعی شد با همجوشی هسته‌ای توانسته فرایند تبدیل جیوه به طلا را با سرعتی ۱۰ برابر رکوردهای قبلی آزمایشگاه «سرن» جلو ببرد.
پیش از این فیزیکدانان سرن بین سال‌های ۲۰۱۵ تا ۲۰۱۸ با کوبیدن یون‌های سنگین سرب با سرعتی نزدیک به نور حدود ۲۹ پیکوگرم (یک‌تریلیونیم گرم) طلا تولید کنند؛ طلایی که فقط برای چند میکروثانیه دوام آورد و بلافاصله متلاشی شد. اما تیم ماراتون فیوژن مدعی است روش پایدارتر و متفاوتی در پیش گرفته است.
در شیمی معمولی، شما دو ماده را گرم می‌کنید یا به هم می‌چسبانید تا الکترون‌هایشان را با هم به اشتراک بگذارند. اما واکنش هسته‌ای مستقیم می‌رود سراغ خوشه پروتون‌ها و نوترون‌ها در مرکز اتم. آن‌ها برای این‌کار سراغ رآکتور همجوشی دوتریوم-تریتیوم (D-T) رفته‌اند که به شبیه‌سازی جهنم خورشید روی زمین شهرت دارد.
