可控核聚變一旦實現，不僅能發電，還能用來制造黃金

從古至今，黃金都是硬通貨，原因就在于這個東西極其稀有、極其有用，卻沒有辦法人工制造。

不過，“沒有辦法人工制造”或許會在未來得以改變，2025年發表在arxiv.org預印本論文網站上的一篇論文就表明了利用核聚變堆來制造黃金的可能性。這是真的嗎？如果對此表示質疑，那是一件再正常不過的事情了，因為常識告訴我們核聚變與黃金這兩個東西原本就沒有什么關系，黃金從來也不是通過核聚變產生的。但其實，利用核聚變反應堆制造黃金的方法并不是什么新研究，人們從很早的時候就知道這是可行的，這篇論文只是提出了一個工程化生產黃金的最優解。

核聚變真能生產黃金？什么原理呢？

讓我們從黃金的自然產生說起。在宇宙誕生之初，宇宙中只有氫和少量的氦，因為這兩種元素的原子數是最少的，之后，這些較輕的元素在引力的作用下逐漸凝聚坍縮形成恒星。因為恒星巨大的壓力，氫核聚變被點燃，氫的聚變誕生了氦，并在恒星內部不斷累積。當恒星上的氫被消耗殆盡，向外的輻射擴張壓減弱，恒星在引力的作用下進一步向中心坍縮，壓力增大點燃氦核聚變，于是比氦更重的元素在聚變的過程中生成了。

就這樣，一步一步，越來越重的元素通過聚變過程產生，但其并沒有辦法誕生比鐵更重的元素，因為鐵元素的聚變會從釋放能量轉為吸收能量。

所以當恒星的聚變進行到鐵的時候，失去向外的輻射擴張壓，恒星物質會向中心急劇坍縮，之后內外相撞，瞬間爆發出巨大的能量，這一過程就被稱作超新星爆發。過去科學家們一直認為金元素是在超新星爆發和中子星碰撞這兩種極端的天體活動中產生的，但近些年的研究表明，由于超新星爆發過程中的物質不夠中子化，所以產生的金元素是比較少的。

也就是說，宇宙中絕大多數的金元素都是通過中子星碰撞產生的，這就解釋了為何黃金如此稀有。

這里有一個誤區，有人會認為越重的元素，誕生就越困難，數量也就越少，但其實不是，比如鉛就比金的原子數更高，但數量卻比金多很多。為什么呢？因為重元素并不是直接通過中子星碰撞產生的，在中子星碰撞的過程中會產生大量沒有質子的0號元素，之后，這些0號元素會通過多次β衰變、α衰變和裂變，逐漸變為重元素，每一種重元素本質上都是一個衰變的落腳點，而鉛元素恰好是所有放射性衰變的終點，所以自然也就更多。

在自然環境下，黃金的確不會通過核聚變產生的，但在實驗條件下卻是可以的。

方法也并不復雜，就是用一個高能中子去轟擊汞198，汞198吸收了一個高能中子后，會形成激發態的復合核汞199，汞199不穩定，很瞬間釋放兩個中子，變為汞197，之后汞197會通過β衰變，將 一個中子變為質子，最終形成穩定的金197。

雖然看似簡單，但這個過程對于快中子的能級要求是很高的，最好是14MeV的高能快中子，核電站中使用的裂變反應堆中的大部分中子是達不到的，但未來的聚變反應堆可以，因為氘氚反應堆中中子的平均能級就集中在14.1MeV。

這意味著只需要把汞198放進聚變反應堆，黃金就會作為一種發電的副產品自動生產出來。當然，這一切都是以商業化的聚變反應堆實現為前提的。