Искусственное золото

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Давайте поговорим о золоте, этом драгоценном металле, который неуклонно растет в цене. За всю историю человечества горняки добыли в общей сложности чуть более двухсот тысяч тонн золота. Если его сплавить, то получится куб с ребром всего 22 метра. Так что золото действительно редкий металл.

Но где же находится весь этот металл? 46% извлеченного золота хранится в ювелирных изделиях, 22% — в слитках и монетах в частных банковских ячейках, то есть это частные инвестиции, 17% золота находится в государственных запасах и центробанках, 15% — все остальное: микроэлектроника, стоматология, катализ в химической промышленности.

А сколько же осталось в недрах, в подземных кладовых? Всего 53 тысячи тонн. Но это в изученных подземных кладовых. Не исключено, что геологи откроют новые месторождения.

Одним словом, золото действительно редкий металл, запасы его малы, а желающих заполучить его — много. Помните историю с футбольными мячами из книги Лазаря Лагина «Старик Хоттабыч»? Когда пионеры приводят Джинна на футбол? Он посмотрел на всю эту суету на футбольном поле, пожалел футболистов и материализовал из воздуха 22 разноцветных сафьяновых мяча, чтобы всем хватило. Понятно, что игра остановилась.

А если всем раздать золотые слитки, чтоб каждому хватило? Такое возможно? Возможно, как минимум, в научно-фантастическом романе.

Ровно сто лет назад в 1925 году в СССР увидел свет роман «Иприт», который написали советский прозаик В.В. Иванов в соавторстве с писателем В.Б. Шкловским. В романе немецкий профессор Шульц изобретает процесс производства искусственного золота, которое он начинает раздавать бесплатно (см. «Химию и жизнь» 2025 №11).

Понятно, что это фантастика. А можно ли и в самом деле сделать искусственное золото? Знаете, идеи писателей-фантастов неизменно сбываются рано или поздно. Мы пишем об этом в каждом номере в рубрике «История завтра», которую ведет Александр Речкин. Так и здесь. Прошло всего сто лет, и вот уже производство искусственного золота выглядит вполне реалистично!

Летом 2025 года компания Marathon Fusion опубликовала сенсационную научную работу. Компанию, на самом деле — стартап, основал в 2023 году Адам Рутковский, бывший инженер по двигательным установкам SpaceX и аспирант по физике плазмы Принстонского университета. Авторы сообщили о превращении ртути в золото с помощью термоядерных реакций (Marathon Fusion).

Для этого процесса нужен ТОКАМАК — торроидальная камера с магнитными катушками, или сердце термоядерного реактора. Эту камеру создали российские физики И.Е. Тамм и А.Д. Сахаров, чтобы удерживать в ней дейтерий-тритиевую плазму, температура которой достигает 150 миллионов градусов, то есть искусственное Солнце.

Американские исследователи предлагают в бланкет реактора — это слой, окружающий плазменную камеру, — поместить ртуть. Тогда под действием нейтронного излучения, которое порождает термоядерная плазма в ТОКАМАКе, ртуть превратится в золото. Обычно бланкет делают из лития. Но, чтобы получить золото, потребуется ртутно-литиевый сплав.

Расчеты показывают, что технология способна производить до двух метрических тонн золота в год на каждый гигаватт генерируемой тепловой мощности. Тут, правда, есть нюанс. В описанном процессе образуются побочные радиоактивные изотопы, поэтому искусственное золото фонит.

Ничего страшного. Просто надо дать ему охладиться, чтобы радиоактивность упала до безопасного уровня. На это потребуется от 7 до 18 лет. Ученые считают, что это не станет серьезным препятствием, ведь большую часть золота в мире хранят, а не используют активно.

Лженаука? Нет, ничего подобного. Предложенный процесс базируется на строгих законах физики. В сущности, речь идет о ядерной трансмутации. В конце концов все химические элементы в таблице Менделеева рождаются во Вселенной именно благодаря термоядерным реакциям, протекающим на звездах. А это значит, что по технологии, предложенной физиками для искусственного золота, можно получать и другие ценные металлы, если правильно подобрать исходные изотопы для бомбардировки нейтронами.

Однако здесь есть еще один нюанс. Всё, о чем я сейчас рассказала, я имею в виду производство искусственного золота, существует пока что в виде компьютерных симуляций. Чтобы дойти до реального производства, потребуется решить огромное количество инженерных и материаловедческих задач, преодолеть гигантские препятствия. Переход от теории к практике займет многие годы, я бы сказала — десятилетия, и потребует огромных инвестиций.

Эх, жаль, что алхимики не дожили до этого мига торжества. Это ведь они полторы тысячи лет назад предлагали получать золото из ртути. Понятно, что у них ничего не получалось — не могли они запустить термоядерную реакцию. Да и не знали они ничего об атомах, протонах и нейтронах.

Но ведь выбор исходного вещества был верен! Так что мечтайте, друзья, потому что именно мечты и научная фантастика лежат в основе научно-технического прогресса.