金を作る融合炉？ Marathon Fusionはそう考えている

サンフランシスコ拠点のスタートアップ Marathon Fusion のエンジニアチームは、融合からの副産物である中性子を金を生成できる強力な変換経路に変える新しい方法を導入しました。この新技術は、無限のエネルギーを生み出す融合システムの運転コストを相殺し、エネルギー生産を革命的に変える可能性があります。以下が重要ポイントです。

錬金術

何世紀にもわたり、人類は他の金属から金を作り出すという夢を錬金術で追い求めてきました。この慣習は古代エジプトに起源があります。当時、エジプトは「Kemet」と呼ばれ、これは「黒い土地」を大まかに訳したものです。この名前は肥沃で暗い土壌に由来しています。そこからアラビア語の “al–kimiya” が派生し、後に古代中国、インド、そして最終的にヨーロッパへと広がる過程で “alchemy” という語に進化しました。

多くの人が誤解しているのは、錬金術は単に他の金属から金を作ろうとする集団だけではなかったということです。それは哲学でもありました。錬金術の信念では、金は最も進化した金属とされていました。金を作るためには、錬金術師自身が最も進化した形になる必要がありました。このように、錬金術は精神的な旅であると同時に、初期の化学の形でもありました。

錬金術の伝説と現代の夢

世紀を経て、精神的錬金術の概念は今日の「金を作る狂気の科学者」へと変容し、鉛、錫、鉄、銅、水銀といった基礎金属を金に変換しようと執着しています。しかし、彼らの元々のモチーフは文学、例えばパウロ・コエリョの “The Alchemist” などに今も見られます。

ソース – GoodReads

特筆すべきは、錬金術が現代科学と化学の基礎を築いたことです。多くの有名な発明家が偉大な発見を成し遂げる際の指針となり、アイザック・ニュートン、ロバート・ボイル、そして歴史を通じた多数の科学者や影響力ある思想家に影響を与えました。

賢者の石

錬金術において到達できる最高レベルは賢者の石を作ることでした。錬金術の民話では、この神秘的なアイテムがあれば錬金術師は任意の金属を簡単に金に変換できるとされています。さらに、錬金術師は生命のエリクサーを作り出すことができ、神話によれば瞬時に治癒能力を得られるとされています。

現代の変換努力

錬金術の歴史の多くが神話であることは明らかですが、過去10年で浮上したいくつかの重要な要素が、基礎金属から金を作るというグループの夢を際立たせています。変換科学は現在「クロソポエイア」と呼ばれ、驚くべきことに、科学者はすでに金を作り出しています。

最近、CERN の大型ハドロン衝突型加速器（LHC）での観測において、ALICE コラボレーションが高エネルギー衝突中に鉛イオンが金イオンへと稀に変換される現象を検出しました。しかし、CERN はこれがスケール可能でも抽出可能でもない金の形態であると強調しています——金原子は極めて特定の実験条件下で一瞬だけ現れるだけです。チームはユーモラスに「これは錬金術師の賢者の石ではない」と述べました。

粒子加速器が機能しない理由

現代の錬金術師が直面した問題はいくつかあります。まず、プロセスには大型ハドロン衝突型加速器（LHC）の使用が必要です。この巨大な粒子加速器は運転に膨大なエネルギーを要し、生成できる金は最大で秒間約 89,000 核程度に限られるため、実質的に価値のある量を生産することは不可能です。

Marathon Fusion Study

注目すべきは、Marathon Fusion のエンジニアチームが真の変換の鍵を解き放った可能性があることです。彼らの論文¹、タイトルは “Scalable Chrysopoeia via (n, 2n) Reactions Driven by Deuterium-Tritium Fusion Neutrons” で、トカマク融合炉内の特殊な中性子増倍率層（ブランケット）で発生する原子反応の副産物を利用し、水銀同位体から安定した金を合成する新手法を詳述しています。

トカマク融合炉

トカマク融合炉は 1950 年代にソビエト科学者によって発明されました。これらのトロイド形リアクターは、ドーナツ形チャンバーの周囲に配置された強力な磁気コイルを利用します。この配置により磁石が水素同位体（トリチウムと重水素）を圧縮し、ヘリウムを生成します。

ソース – Iter

ブリーディングブランケット

融合プロセス中に中性子と呼ばれる亜原子粒子が放出されます。これらの高エネルギー粒子は「ブリーディングブランケット」と呼ばれる融合ブランケットに捕らえられます。ブリーディングブランケットは中性子増倍率層として機能し、トリチウムとリチウムの生成を可能にすることで将来の燃料サイクルを支援します。

特筆すべきは、通常の融合では温度が太陽の中心を超えることです。温度が 1 億度セルシウスに達すると、中性子は重水素‑トリチウム融合プラズマを生成します。このプラズマ反応はリチウムが中性子を吸収することでトリチウム燃料を作り出すために利用できます。

リチウムの代わりに水銀

Marathon Fusion チームはリチウムを同位体水銀‑198 に置き換えた際、驚くべき発見をしました。エンジニアはこの同位体が 90% に濃縮されたと述べており、この一般的な同位体は融合中に追加の反応を提供します。

水銀‑197

リチウムを水銀に置き換えた後、続く融合で不安定な水銀‑197 が生成されることがエンジニアによって指摘されました。この同位体は数日間で別の金属に変化し、自然の黄色金である安定した金‑197 へと劣化します。

Marathon Fusion Study Test

概念を検証するため、チームは複数の OpenMC と金生成ニュートロニクスシミュレーションを実施しました。テストはまずトカマク融合炉をデジタルで再現することから始めました。その後、テストの正確な制約条件を設定しました。例えば、テストは発電所が 1500 MWth の出力を生むと仮定しています。

Marathon Fusion Study Test Results

Marathon Fusion Study のテスト結果はエンジニアの理論を裏付けました。彼らの新手法は、発電 1 ギガワットあたり水銀から 2〜5 トンの金を生成できることが示されました。シミュレーションはまた、核融合で金を作ることによるいくつかの負の影響も明らかにしました。

汚染金

テストはプロセスが放射性金同位体を残すことを示しました。そのため、この方法で作られた金は安全とみなされるまでに 18 年以上の保管が必要です。この待機期間は健康を危険にさらすことなく短縮できません。ただし、保管中でも紙上で金を販売できるため、核電力供給者は稼働初日から追加収益を得ることが可能です。

Marathon Fusion Study Benefits

核融合副産物から金を作る能力に伴う利益は多数あります。まず、これは融合エネルギーの経済的に実行可能なビジネスモデルが初めて存在することを意味します。過去には、運転コスト、使用済み核廃棄物の保管、追加リスクにより、核融合は極めて限定的な条件下でのみ実行可能と考えられてきました。この新アプローチは、実装可能で手頃かつスケーラブルな代替手段を市場にもたらします。

さらに、Marathon Fusion の金生産アプローチは電力生産に悪影響を与えないため、高価なハードウェアの運転コストを相殺する助けとなります。また、変換と中性子増倍率により、同位体の供給は豊富です。

追加収益

この研究の最も重要な利点の一つは、核炉が運転能力を失うことなく多額の追加収益を生み出せることです。現在の金価格を考慮すれば、核電力プラントはこのアプローチから得られる収入が主たるエネルギー提供ビジネスと同等になる可能性があり、収益を倍増させることで投資家にとって魅力的になり、クリーンエネルギーソリューションのさらなる採用を促進するでしょう。

スケールでの融合金生産

もう一つの大きなマイルストーンは、このアプローチが生み出す金の量です。研究によれば、エンジニアは 1 ギガワットの電力使用から年間 11,023 ポンド（約 5 トン）の金をシミュレートで生成できました。この資金は将来的にテラワット規模の電力展開を飽和させることなく補助金として活用できる可能性があります。

金市場の価値

金を作り販売する能力以外にもいくつかの財務的利点があります。まず、研究者はこのアプローチを制限し、18 年の除染期間と組み合わせることで、新たに生成された金が価格の急落を引き起こさないと考えています。彼らは、世界の金採掘量が年間約 3,500 トンであるのに対し、リアクターが年間に生み出す 11 トンは供給と需要のバランスにほとんど影響しないと指摘しています。

Marathon Fusion Study Real-World Applications & Timeline:

この技術には多くの応用が考えられます。最も明白な利用法は、金を生成して融合電力を経済的により魅力的な解決策にすることです。金は現在の先端電子機器や金融システムに不可欠な要素です。貴金属を作り出す能力は何世紀にもわたって科学者の夢であり、今やその夢が現実となりました。

核バッテリー

核バッテリーの概念は飛躍的に進展しています。これらの電源は、崩壊同位体を電気に変換することでエネルギーを生成します。連鎖反応に依存する原子炉とは異なり、核バッテリーは単一の緩やかな崩壊で高エネルギー密度を実現します。

核バッテリーは数年にわたるエネルギー供給が可能ですが、製造コストが高く、損傷時には有害になるという欠点もあります。この最新の研究は、これらデバイスの製造コスト削減に寄与し、さらなるイノベーションと採用を促進する可能性があります。

他の貴金属の製造

現在、金よりも価値が高い金属が多数存在します。この事実を認識したエンジニアは、同様の変換手法がパラジウムなど他の金属の生成にも応用できると指摘しています。ただし、金と同様に、これら新たに生成された金属も数十年にわたる保管期間中に放射線が徐々に減衰する必要があります。

Marathon Fusion Study Timeline

Marathon Fusion は今後 5 年以内に技術を実用化することを目指しています。チームは信頼できるパートナー探しに意欲的で、最近では 2024 年ロンドンで開催された Breakthrough Energy Summit にてビル・ゲイツと面会しました。

Marathon Fusion Study Researchers

Marathon Fusion は本研究の科学的調査を主催しました。論文には元 SpaceX エンジニアの Adam Rutkowski と元 Google CEO の Eric Schmidt が主要貢献者として記載されています。Marathon Fusion はカリフォルニア州サンフランシスコに拠点を置き、2023 年に設立され、590 万ドル以上の資金調達に成功しています。

さらに、チームは米国エネルギー省および Breakthrough Energy Fellows プログラムからの助成金も受け取っています。

Marathon Fusion Study Future

シミュレーションが完了した今、チームは理論の実地テストとピアレビューを目指しています。その後、科学者は二層ブランケットの作成に取り組む予定です。この二層アプローチは、金生産用の内層ブランケットを最適化しつつ、エネルギー生産を妨げない設計を可能にします。

Investing in the Nuclear Sector

核融合市場には多くの企業が存在します。この技術は多くの人にとって、世界のクリーンで持続可能なエネルギーへの最良のチャンスと見なされています。しかし、過去 60 年間、核エネルギーは他の持続可能な解決策に後れを取ってきました。市場が変化する中でも、依然として融合が最善の道であると信じる企業があります。ここでは、核電力のイノベーションと採用を推進する企業を紹介します。

Cameco

Cameco (CCJ ) は 1988 年にウラン採掘と核燃料の生産者として市場に参入しました。特筆すべきは、サスカチュワン州鉱業開発公社とエルドラド・ニュークリア・リミテッドの合併により設立されたことです。その後、米国、カナダ、カザフスタンで稼働する鉱山で成功を収め、年間約 2,000 万ポンドのウラン濃縮物を生産しています。

Cameco は 1996 年に NYSE に上場し、数十年にわたり核燃料部門の強力な競争相手であり続けています。事業拡大のために継続的に買収を行っており、具体的には Uranerz Exploration, Mining Limited、Uranerz U.S.A., Inc.、Bruce Power を取得し、さらに Global Laser Enrichment の大口株式も取得しています。

現在、Cameco は幅広い核燃料関連オプションを提供しています。同社の品質、安全性、セキュリティへの取り組みは、世界最大級のウラン生産者および核燃料供給者の一つとなる基盤となっています。これらの市場へのエクスポージャーを求める投資家は、Cameco 株式についてさらに調査することを検討すべきです。同社は業界と共に長期的な成長が見込める姿勢です。

Latest Cameco (CCJ) Stock News and Developments

Marathon Fusion Study Conclusion

Marathon Fusion が何千年にもわたる錬金術研究の謎を解き明かした可能性があることは非常に印象的です。チームはこの成果に興奮しており、金による収益の可能性が将来の融合開発と投資家にとってゲームチェンジャーになると考えています。これらの要因やその他多数の理由から、革新的なマインドを持つこのチームのハードワークと献身に敬意を表さざるを得ません。

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参照文献：

^{1. Rutkowski, A. (2025). スケーラブル・クロソポエイア： (n, 2n) 反応による重水素‑トリチウム融合中性子駆動. arXiv. https://arxiv.org/abs/2507.13461}