Yüzyıllardır simyacıların hayalini süsleyen sıradan metallerden altın elde etme çabası, modern fizikçiler tarafından element dönüşümlerinin derinlemesine anlaşılmasıyla yeni boyutlar kazandı. Fizikçiler, elementleri birbirine dönüştürmek için parçacık hızlandırıcılarını onlarca yıldır kullanıyor; ancak bu yöntem, altın üretimi açısından hem aşırı maliyetli hem de verimsiz kalıyor. Örneğin, Cenevre’deki CERN laboratuvarında yürütülen bir deneyde, dört yıllık yoğun çalışmalar sonucunda sadece 29 pikogram altın elde edilebildi. Bu hızda bir altın külçesi üretmek, milyarlarca yıl alabilir.

Ancak Kaliforniya merkezli Marathon Fusion adlı bir nükleer füzyon girişimi, bu probleme yenilikçi bir çözüm sunuyor. Şirket, nükleer füzyon reaktörlerinde üretilen nötronların radyoaktif özelliklerinden yararlanarak cıva-198 izotopunu cıva-197‘ye dönüştürmeyi ve ardından bu izotopun kararlı altına evrilmesini amaçlıyor. Bu süreçte, cıva-198 yüksek enerjili nötronlarla bombardımana tutulduğunda radyoaktif cıva-197’ye dönüşüyor ve bu da zamanla altına bozunuyor. Marathon Fusion’a göre, bir füzyon enerji santrali yılda sadece 1 gigawatt termal güçle birkaç ton altın üretebilirken, nötronların enerjisinin 6 milyon elektronvoltun üzerinde olması gerekiyor. Bu tür nötronlar, döteryum ve trityum gibi hidrojen izotoplarının plazmalarında oluşabiliyor.

Simyadan Nükleer Füzyona

Şirketin bilgisayar simülasyonları, bu sürecin mümkün olduğunu kanıtladığını iddia ediyor; ancak ticari füzyon reaktörleri henüz mevcut olmadığı için gerçek koşullarda test edilemiyor. Füzyon reaktörlerinde üretilecek altın, başlangıçta radyoaktif olacak ve bu nedenle doğrudan kullanılamayacak, uzun süre radyoaktif atık olarak yönetilmesi gerekecek. Deneysel fiziğin doğası gereği, dijital simülasyonlarda bazı fiziksel etkiler gözden kaçabiliyor olsa da, bu durum uzun vadeli yatırımcıları caydırmayabilir.

Füzyon Nedir?

Nükleer füzyon çalışmaları, Güneş’teki süreçleri taklit ederek sonsuz ve temiz enerji üretmeyi hedefliyor. İki hafif elementin nükleer reaksiyonlar yoluyla birleşerek daha ağır bir element oluşturması, füzyon olarak adlandırılıyor. Bu reaksiyon, hidrojen izotoplarını yüksek sıcaklıklarda birleştirerek büyük enerji açığa çıkarıyor. Güneş’te doğal olarak süren bu süreç, Dünya’da insan eliyle kopyalanmaya çalışılıyor; ancak reaksiyonu kararlı biçimde sürdürmek teknik zorluklar barındırıyor. Mevcut reaktörler, harcanan enerjiden fazlasını üretemiyor ve Güneş’in 4,6 milyar yıllık kararlılığına kıyasla, Dünya’daki reaktörlerde çok kısa sürüyor.

Füzyon enerjisi, halihazırda kullanılan nükleer fisyon reaktörlerinden farklılaşıyor. Fisyon, büyük atom çekirdeklerinin parçalanmasıyla enerji üretiyor; oysa füzyonda atomlar birleşerek daha ağır atomlar oluşturuyor. Bu ayrım, enerji üretiminin temelini oluşturuyor ve altın üretimi gibi uygulamalarda kritik rol oynuyor.