7月23日，最新一期的金融时报（Financial Time）发表了一篇题为《Fusion start-up claims to have cracked alchemy》的文章，文中介绍了来自美国的核聚变初创公司Marathon Fusion计划利用聚变反应产生的高能中子，通过在包层内添加汞，最终产生黄金。
一、Marathon Fusion介绍
Marathon Fusion成立于2023年，总部位于加州旧金山，由30岁的首席执行官Kyle Schiller和首席技术官Adam Rutkowski创立，这家工程公司旨在解决核聚变发电厂建设中的一些技术难题。
公司目前有12名全职员工，截至目前已筹集590万美元投资和约400万美元的美国政府拨款。Adam Rutkowski表示，该团队最初致力于提高核聚变发电厂燃料燃烧系统的效率，今年早些时候开始思考核嬗变的可能性。
二、”炼金术”原理
黄金，作为元素周期表中的79号元素，其元素符号为Au。黄金的原子核内含有79个质子，所以从理论上来说，通过核反应将其他元素原子核内的质子数转变为79，即可实现黄金的生成。
科学家们曾已能利用粒子加速器合成黄金，但产量极低且成本极高。今年早些时候，欧洲核子研究中心（CERN）的物理学家表示，他们在大型强子对撞机内观察到，铅原子在高速近碰撞过程中转化为了黄金。
Marathon Fusion的提议是，在增殖包层中引入汞同位素——汞-198，并利用高能中子将其转化为汞-197。汞-197是一种不稳定同位素，约64小时后会衰变成为金-197，这是黄金唯一的稳定同位素。
Kyle Schiller和Adam Rutkowski表示，这意味着未来的核聚变发电厂每千兆瓦发电量每年可生产5000KG黄金，且不会降低系统的发电量或氚增殖能力。
有一个复杂问题是，其他类型汞的存在可能导致在生成金-197的同时产生不稳定的黄金同位素，这意味着所产生的黄金可能具有部分放射性。Adam Rutkowski估计，这可能意味着这些黄金需要储存14-18年才能完全安全。
“炼金术”聚焦两种关键中子反应：(n, γ)（中子俘获，低能中子主导，靶核质量+1）和 (n, 2n)（中子倍增，高能中子主导，靶核质量-1）。其中，(n, 2n) 反应需入射中子能量超过6-9 MeV阈值，而这一条件仅能由D-T聚变中子满足。
为同时满足氚自持（TBR>1.1-1.2）和黄金生产，论文中还提出 “双层包层” 结构：
- 内层（倍增层）：含富¹⁹⁸Hg的汞-锂合金，利用快中子最大化 (n, 2n) 反应以产金，同时通过锂的 (n, α) 反应辅助氚增殖。
- 外层（增殖层）：采用传统材料（如FLiBe熔盐），利用热中子高效生产氚，保障TBR达标。
- 设计中，内层厚度需优化（如210mm），以平衡中子能量衰减与反应效率，避免过度吸收中子影响外层氚生产。
项目团队也承认，当然仍然存在一些困难，主要是汞同位素原料的分离、汞-锂合金与包层结构材料的兼容性问题、汞现有库存与供应问题等。这一过程还可用于制造其他贵金属，但Marathon Fusion预测，鉴于黄金市场的规模，核聚变反应产生的黄金产量可以被市场吸收，而不会对价格造成冲击。
三、各方评价
Marathon Fusion已经将其构想以论文形式《Scalable Chrysopoeia via Reactions Driven by Deuterium-Tritium Fusion Neutrons》发布，虽尚未经过同行评审，但已获得该领域部分专家的积极评价。
美国普林斯顿大学美国能源部国家实验室的等离子体物理学家Ahmed Diallo博士读过这项研究，他告诉《金融时报》：“理论上看这很棒，到目前为止，所有和我交流过的人都对此饶有兴趣且感到兴奋。”
Commonwealth Fusion Systems（CFS）前首席技术官、现任Marathon Fusion科学顾问的DanBrunner表示：“黄金正处于一个理想的位置。从纯粹的科学角度来看，这一切似乎是可行的。但我认为，真正的挑战在于将其工程化，转化为实际可用的系统。”
风险投资基金Strong Atomics是Marathon Fusion的首个投资者，创始人Malcolm Handley表示，核聚变发电同时产生黄金收入的可能性，将为Marathon Fusion及其他公司解锁更多资金，以加速其研发工作。他说，核聚变公司 “面临着许多棘手的问题”，“而这一技术所带来的资金将使所有这些问题变得更容易解决。”
参考资料：
- https://www.ft.com/content/06f91e0d-3007-40bd-b785-86fef4890809
- https://www.marathonfusion.com/alchemy.pdf
- https://www.telegraph.co.uk/business/2025/07/22/nuclear-start-up-claims-cracked-alchemy-marathon-fusion/?msockid=05205e80a9fc6f5f19754b5ca8e46ead