Trong một bước đột phá đầy hứa hẹn, các nhà khoa học đã phát hiện ra phương pháp biến đổi thủy ngân thành vàng thông qua công nghệ nhiệt hạch. Điều này không chỉ mở ra một hướng đi mới trong nghiên cứu vật liệu mà còn có thể tạo ra nguồn tài nguyên quý giá từ những nguyên liệu sẵn có.
Hình ảnh minh họa cho buồng chân không của lò phản ứng Alcator C-mod tại Viện Công nghệ Massachusetts.
Các nhà nghiên cứu từ một công ty kỹ thuật tại Mỹ đã công bố rằng việc sản xuất vàng từ thủy ngân là hoàn toàn khả thi. Họ đã phát triển một phương pháp mới, được mô tả trong một bài báo trên cơ sở dữ liệu arXiv, cho phép tổng hợp vàng ổn định từ đồng vị thủy ngân dồi dào thông qua phản ứng nhiệt hạch. Phương pháp này sử dụng lớp neutron đặc biệt trong hệ thống phủ nhiệt hạch bao quanh buồng phản ứng.
Quá trình này tập trung vào việc sử dụng neutron năng lượng cao được tạo ra trong lò phản ứng nhiệt hạch để biến đổi thủy ngân thành vàng. Cụ thể, các nhà khoa học sẽ bắn phá đồng vị thủy ngân-198 bằng neutron trong lò phản ứng. Kết quả là tạo ra đồng vị thủy ngân-197, một dạng kém ổn định hơn, sẽ phân rã thành vàng-197 trong một khoảng thời gian ngắn. Vàng-197 là dạng tự nhiên của kim loại vàng mà chúng ta thường thấy.
Hệ thống nhiệt hạch chủ yếu dựa vào lò tokamak, nơi diễn ra phản ứng hợp nhất giữa deuterium và tritium, hai đồng vị nặng hơn của hydro. Phản ứng này không chỉ tạo ra heli mà còn sản sinh ra neutron tốc độ cao và năng lượng lớn. Trong chu kỳ hoạt động bình thường, neutron được lưu trữ trong hệ thống phủ, hỗ trợ cho các chu kỳ nhiên liệu tiếp theo. Hệ thống phủ này đóng vai trò quan trọng trong việc tự cung cấp tritium từ lithium. Bí quyết của nghiên cứu này là thêm một lượng nhỏ thủy ngân vào hệ thống phủ, từ đó đồng vị thủy ngân-198 sẽ chuyển đổi thành thủy ngân-197 và cuối cùng là vàng.
Các nhà sáng lập công ty ước tính rằng một gigawatt điện từ nhiệt hạch có thể sản xuất lên đến 5.000 kg vàng mỗi năm. Theo các chuyên gia, một gigawatt tương đương với sản lượng trung bình của một nhà máy điện hạt nhân lớn, có thể mang lại giá trị vàng lên tới 550 triệu USD mỗi năm cho mỗi gigawatt năng lượng nhiệt hạch. Nếu quy trình này thành công, nó có thể làm tăng doanh thu của nhà máy điện nhiệt hạch mà không làm giảm công suất năng lượng hoặc sản lượng tritium.
Nhóm nghiên cứu cũng đã so sánh lượng neutron được tạo ra trong phản ứng nhiệt hạch với phản ứng phân hạch. Họ nhận thấy rằng phản ứng nhiệt hạch có khả năng cung cấp một lượng lớn neutron năng lượng cao, rất hữu ích cho việc phát triển các phương pháp biến đổi mới. Họ cũng đề xuất việc phát triển hệ thống phủ nhiệt hạch hai lớp, với lớp phủ trong được thiết kế để tối ưu hóa sản xuất vàng.
Những phát hiện này không chỉ mang lại hy vọng cho ngành công nghiệp khai thác vàng mà còn mở ra nhiều cơ hội nghiên cứu mới trong lĩnh vực vật lý hạt nhân và công nghệ năng lượng.