Le rêve de l'alchimiste est de faire de l'or à partir de métaux communs, mais cela peut-il être fait? La physique nécessaire pour expliquer comment changer un élément en un autre est bien comprise et est utilisée depuis des décennies dans les accélérateurs et les collideurs, qui brisent ensemble les particules subatomiques.
L'exemple actuel le plus notable est le grand collisionneur de hadrons au CERN, basé à Genève. Mais les coûts de fabrication de l'or de cette façon sont vastes et les quantités générées sont minuscules.
Par exemple, l'expérience Alice du CERN a estimé qu'elle ne produisait que 29 picogrammes d'or tout en fonctionnant sur quatre ans. À ce rythme, il faudrait des centaines de fois la durée de vie de l'univers pour faire une once d'or Troy.
La fusion de la société de démarrage californienne a proposé une approche très différente: utiliser la radioactivité des particules de neutrons dans un réacteur de fusion nucléaire pour transformer une forme de mercure en une autre, appelée mercure-197.
Cela se désintègre ensuite dans une forme stable d'or: l'or 197. Ce processus de désintégration des particules est l'endroit où une particule subatomique se transforme spontanément en deux particules plus légères ou plus. L'équipe de Marathon Fusion estime qu'une centrale de fusion pourrait produire plusieurs tonnes d'or par gigawatt de puissance thermique en une seule année de fonctionnement.
Bombardant l'isotope Mercure-198 avec des neutrons conduit à la création de l'isotope radioactif Mercure-197 – qui se désintègre par la suite à la seule isotope stable d'or.
La clé est d'avoir des neutrons suffisamment énergiques pour déclencher la séquence de décroissance du mercure. Si cela pouvait être fait pour fonctionner, c'est une idée intéressante. Mais si cela pourrait faire un profit bien rangé est une autre affaire.
Pour ce faire, un grand flux à neutrons (une mesure de l'intensité du rayonnement des neutrons) est nécessaire. Cela peut être généré en utilisant un mélange de carburant standard pour les réacteurs de fusion, le deutérium et le tritium (qui sont tous deux des formes d'hydrogène), pour créer de l'énergie dans le plasma d'un réacteur à fusion.
Les neutrons pénètrent facilement du matériau et se dispersent les noyaux (noyaux) dans les atomes, ralentissant comme ils le font. Les neutrons avec des énergies supérieurs à 6 millions d'électrons volts sont nécessaires pour transformer le mercure-198 en or.
Pour trouver ses estimations, Marathon Fusion a utilisé le « jumeau numérique » d'un réacteur Fusion – un modèle informatique qui simule la physique de la réaction de fusion et les processus radioactifs résultants. Une limitation de ce type de travail est que le jumeau numérique doit être validé par rapport à un véritable réacteur de fusion commercial, mais aucune n'existe actuellement.
Il existe de nombreux défis à surmonter avant que les scientifiques puissent réaliser un réacteur de fusion commercial. Il s'agit notamment de la création de nouveaux matériaux pour sa construction et de la compréhension de la science nécessitait à la fois de faire fonctionner le système pour extraire en continu la puissance et développer des systèmes d'IA qui peuvent aider à maintenir la réaction de fusion plasmatique.
Même certaines des expériences de fusion les plus avancées, telles que le projet Jet (Joint European Torus) basé au Royaume-Uni, ne pouvaient générer que des quantités relativement petites d'énergie. Cependant, les chercheurs du Royaume-Uni ont conçu une nouvelle façon de réduire la taille des réacteurs de fusion en modifiant la façon dont le plasma d'échappement est contrôlé. Un prototype de ce nouveau concept de réacteur de fusion, appelé sphérique Tokomak pour la production d'énergie (étape), vise à être prêt d'ici 2040.
Déchets radioactifs
Sur le papier, il est possible de fabriquer de l'or de mercure dans un réacteur de fusion. Cependant, jusqu'à ce que les réacteurs de fusion commerciaux soient réalisés, les hypothèses utilisées par la fusion du marathon dans ses études numériques jumelles resteront non testées.
En outre, tout or produit dans un réacteur de fusion serait initialement radioactif, ce qui signifie qu'il serait classé comme déchet radioactif – et doit donc être géré pendant un certain temps après la production.
Comme les physiciens nucléaires et des particules le savent bien, il est très facile d'oublier d'inclure des effets physiques importants et des détails critiques lors de la création d'un jumeau numérique d'une expérience. Mais bien que le traitement de ces déchets en formes utilisables d'or pur soit un autre défi à relever, il ne dissuadera pas nécessairement les investisseurs à long terme.
Pour l'instant, cela reste une proposition attrayante sur le papier, mais nous sommes encore en train de sortir de la poussée d'un nouveau type de ruée vers l'or californien.
