外国媒体:中国又开始“反人类”操作,居然试图用核聚变人造黄金
发布时间:2026-01-10 10:12 浏览量:3
2025年12月23日上金所金价冲破1018元/克,黄金价格一路狂飙。
它比人造钻石难造得多,过去人造黄金成本是金价上千倍。
但2025年一份研究颠覆认知,中国提出用
核聚变堆造黄金,
还能压低成本,在这项技术突破上,中国正领跑全球。
这让很多西方媒体都破防了,直言中国科技简直太疯狂了,居然已经开始试图用核聚变技术人造黄金!
那么,核聚变造黄金究竟靠不靠谱?
要说黄金为啥能稳坐贵金属头把交椅,从储量和开采量上就能看出端倪。
公开数据显示,人类有史以来挖出来的黄金总量也就13.31万吨,把这些黄金全熔成一个实心球,直径才38.8米,也就比十几层的小楼高一点。
再看全球黄金总储量,也就34.94万吨,看着不少,可跟咱们日常见的铁比起来,简直是小巫见大巫。
人类开采的铁早就超过2600亿吨了,熔成实心球直径能达到19.6公里,这还不算没开采的。
地球内核98%都是铁元素,总质量高达1.65×10¹⁸亿吨,熔成球直径能超过2200公里,这体量差距,说黄金是
“宇宙限量版”
一点不为过。
而黄金的稀缺,从它在宇宙里的诞生过程就注定了。
咱们先从宇宙元素的“祖宗”说起,
宇宙大爆炸只造出了氢和氦两种元素,氢占73.9%,氦占24%,这俩元素就是宇宙的“基本盘”。
后来氢和氦在引力作用下聚集成恒星,恒星就像宇宙的“元素加工厂”,开始一步步合成更重的元素。
但恒星这个“工厂”的产能是有限的,造元素的能力全看恒星大小。
像比邻星那样的红矮星,本事最小,只能把氢聚变成氦;太阳这样的中等恒星,顶多能合成碳和氧;只有猎户座参宿四那样的超大恒星,才能造出地球上大部分元素。
恒星造元素的过程,就是
让质子不断碰撞融合,变成更重的原子核,这个过程叫核聚变。
但这里有个关键的门槛,核聚变释放能量的过程,到铁元素就戛然而止了。
再往后合成更重的元素,不仅不释放能量,反而还要吸收大量能量。
当恒星内核聚变成铁之后,支撑恒星外壳的辐射压瞬间消失,外壳会以极快的速度向内核坍缩,内外剧烈撞击,就会引发宇宙中最壮丽的爆炸——
超新星爆发。
超新星爆发能制造出从氦到铁的大部分元素,也能合成一部分铁之后的重元素,比如钴、铬、锰这些。
但要合成黄金这种稀有贵金属,超新星爆发的条件还不够。
上世纪九十年代之前,科学家还以为超新星能造大量黄金,后来研究发现,超新星爆发时的电子分数Ye偏高,物质的中子富集程度不够,而且中子喷流的时间太短,根本满足不了黄金合成的苛刻要求。
那黄金到底是咋来的?
答案是宇宙中更极端的事件——
中子星合并
。
中子星是恒星死亡后的残骸,密度大到离谱,一立方厘米的中子星物质,重量能达到数亿吨。
当两颗中子星相撞合并时,会产生极致的物理条件:中子密度远超10²⁰ cm⁻³,这个密度是地球核心密度的数万亿倍;中子喷流的时间能持续毫秒到秒级;物质的电子分数Ye极低,达到极端中子富集状态。
只有在这种条件下,才能触发快中子俘获过程,也就是R过程,这才是黄金批量诞生的唯一途径。
在中子星合并的剧烈反应中,能合成元素周期表里几乎所有的稀有金属,从锶、钇到铂、金,再到放射性元素铀、钍,全都是这场宇宙级“烟花秀”的产物。
可能有人会问,
同样是中子星合并造出来的,为啥铅的含量比黄金多那么多?
这是因为铅是所有放射性元素衰变的终点。
那些比铅重的元素,在漫长的岁月里,会通过β衰变、α衰变等过程,一步步变成稳定的铅原子核。
所以铅就成了重元素衰变的“终点站”,自然储量就比黄金多得多。
咱们手上戴的金戒指、金项链,追根溯源,都是数十亿年前某次中子星合并的产物,说它是“宇宙的恩赐”,一点都不夸张。
黄金的宇宙起源这么炫酷,可咱们普通人更关心的是,能不能在地球上造黄金。
过去江湖术士的“点石成金”都是骗局,现代科学发展后,科学家才摸清了人造黄金的门道。
2025年,一篇发表在arxiv.org预印本网站上的论文,给人造黄金的量产带来了曙光,论文提出的方案简直绝了:
用正在研发的核聚变堆,一边发电,一边造黄金,实现“电金双收”。
论文里的计算让人眼前一亮:一个1GW热功率的聚变反应堆,每年不仅能发电52.56亿度,按中国核电上网电价计算,能赚15到20亿人民币;还能产出约2吨黄金-197,按2025年的金价算,价值高达28.23亿美元。
卖黄金的收入比卖电还多,这要是能实现,绝对是核聚变产业的“王炸”。
很多人看到这里会疑惑,
核聚变造黄金到底是啥原理?
其实一点都不神秘,用到的就是咱们前面说的R过程,也就是快中子俘获过程。具体的反应步骤,就算是中学物理水平也能看懂。
首先得找对原料,不是随便什么物质都能变成黄金,最合适的原料是汞-198,这是汞的一种同位素,在自然界的汞中占比约10%。
接下来就是关键的反应环节,第一步,让汞-198吸收一个高能快中子,形成激发态的复合核汞-199。
第二步,这个激发态的汞-199特别不稳定,瞬间就会释放出两个中子,变成汞-197。
第三步,汞-197会发生β⁻衰变,原子核里的一个中子会变成质子,同时释放出一个电子和反中微子。
再用汞的同位素经过中子轰击和衰变,调整质子数到79,最终形成稳定的金-197。
恭喜你,已经成功学会如何制造黄金了!
原理看着简单,可为啥过去没人能批量造黄金?
核心问题出在中子上。不是随便什么中子都能触发这个反应,它需要的是能量≥8MeV的高能快中子,最佳能量是14MeV左右。
这就把常规的核裂变反应堆排除在外了,因为裂变堆产生的中子,能量大多集中在0.5到3MeV,超过6MeV的中子占比极低,超过8MeV的更是凤毛麟角,根本没法满足反应需求。
而核聚变反应堆就不一样了,现在主流研发的D-T核聚变,也就是
氘和氚的聚变反应,产生的中子能量刚好集中在14.1MeV左右,完美匹配黄金合成的中子能量需求。
这简直是“量身定做”的中子源,而且更妙的是,核聚变堆里的中子,本来就是让人头疼的“麻烦事”。
因为中子不带电,没法用磁场约束,只能任由它在反应堆里横冲直撞,轰击反应堆的第一壁材料,导致材料活化变成放射性物质,或者发生嬗变变成其他元素,这一直是核聚变堆材料研发的难题。
现在好了,把汞-198放到核聚变堆里,让这些“捣乱”的高能中子去轰击汞-198,既能生产黄金,又能消耗掉一部分有害中子,减少对反应堆材料的损伤,简直是一举两得的
“变废为宝”
操作。
当然,要实现量产,还有不少技术门槛要跨过去。
得精准控制中子的能量和路径,科学家在论文里提出,
要让中子能量稳定在12到15MeV之间,这样转换效率最高。
要设计合理的汞层厚度和摆放位置,还要优化反应堆第一壁的结构,引导中子的散射路径,确保汞-198能最大限度地捕获中子。
还有一个重要问题,就是
要防止生成的金-197继续吸收中子,变成放射性的金-198。
金-198是不稳定的同位素,会发生β⁻衰变变成汞-198,这就白费功夫了。
所以整个反应过程的参数控制必须极其精准,差一点都不行。
这篇论文的价值就在于,它不是提出了新的物理理论,而是给出了工程化应用的最优解,把过去停留在实验室的小剂量合成,变成了可以工业化量产的方案。
核聚变造黄金的方案看着美好,但前提是得有能商用的核聚变反应堆。
目前全球范围内,核聚变技术还处于研发阶段,还没有任何一个国家建成可以投入商业运行的核聚变反应堆。
核聚变的难点在于,要把氘氚燃料加热到上亿摄氏度,让它变成等离子体状态,还要用磁场把等离子体约束在真空室里,维持足够长的时间,
让聚变反应持续发生,并且实现能量输出大于输入,也就是Q值大于1。
这是一个世界级的技术难题,需要顶尖的等离子体物理、材料科学、控制工程等多学科的协同攻关。
而在这场核聚变的全球竞赛中,中国的表现可以说是相当亮眼,稳稳地走在了世界前列。
咱们国家的核聚变研究,有两个标志性的装置,一个是合肥的EAST,也就是全超导托卡马克装置,另一个是正在建设的ITER计划,中国是ITER计划的重要参与国,承担了不少关键部件的研发和制造任务。
EAST装置创造了多项世界纪录,比如实现了
1.2亿摄氏度等离子体运行101秒,1.6亿摄氏度运行20秒,
这些成果为核聚变的持续运行提供了重要的实验数据。
这些技术积累,不仅仅是为了实现核聚变发电,更为未来用核聚变堆造黄金打下了坚实的基础。
因为无论是等离子体的约束,还是中子的控制,都是相通的核心技术。
核聚变堆造黄金和氚增殖并不冲突,反而能协同进行。
氚是核聚变的重要燃料,自然界中几乎没有,需要人工制造,常用的方法是用中子轰击锂-6,发生反应生成氦-4和氚。
这个反应对中子的能量要求不高,热中子、慢中子都能触发,而且能量越高的中子,反应概率越低。
14MeV的快中子对锂-6的反应截面,只有热中子的0.005%左右,几乎可以忽略不计。
所以在核聚变堆里,我们可以用低能中子来生产氚,满足聚变反应的燃料需求,同时用高能快中子来生产黄金,实现资源的最大化利用。
这种“一箭双雕”的模式,能大幅提升核聚变堆的经济效益,让核聚变产业不仅能发电,还能产出高价值的黄金,进一步推动核聚变技术的商业化进程。
有人可能会担心,
如果真的实现了核聚变造黄金,会不会导致黄金价格暴跌,让手里的黄金资产贬值?
其实这种担心有点多余。核聚变技术的商业化还需要很长的时间,可能是几十年,甚至上百年。在这段时间里,黄金的稀缺属性不会改变,价格依然会保持稳定。
就算未来能批量生产黄金,也可以通过调控产量来稳定市场,不会一下子让黄金泛滥成灾。
更重要的是,核聚变造黄金的意义,远不止于经济价值。
它代表着人类对宇宙规律的掌握和利用,从被动地开采宇宙馈赠的黄金,到主动地在地球上合成黄金,这是人类科技进步的重要里程碑。
而且这项技术的突破,也能带动相关产业的发展,比如同位素分离技术、核材料研发技术等,推动整个高科技领域的进步。
虽然目前还面临着核聚变商业化的技术门槛,但中国在核聚变领域的领先地位,让我们有理由相信,未来我们很可能会率先实现这项技术的突破。
到那时候,黄金或许不再是遥不可及的“宇宙限量版”,而会成为核聚变产业的“副产品”,为人类的发展贡献更多价值。
科技的力量就是这样,总能不断颠覆我们的认知,创造出一个又一个奇迹,而核聚变造黄金,就是下一个值得我们期待的奇迹。