Bisakah Logam Murahan Diubah Menjadi Emas? Ini Penjelasan Sains
- Mengubah merkuri menjadi emas dengan reaktor fusi
- Proses transmutasi menggunakan neutron energetik
- Dibutuhkan aliran neutron sangat kuat untuk berhasil
Saat pertama kali menonton anime Full Metal Alchemist, saya cukup terkesima dengan premis salah satu episodenya. Di episode-episode awal, Ed mengubah bongkahan batu bara menjadi emas yang kemudian ia gunakan untuk membantu warga pemukiman. Dititik itu, saya mulai bertanya-tanya. Bisakah batuan murah diubah jadi emas yang bernilai mahal?
Nampaknya mimpi para alkemis kuno tentang mengubah logam biasa menjadi emas kini tidak lagi sekadar legenda. Di era teknologi modern, hal ini menjadi kenyataan ilmiah yang didorong oleh fisika partikel mutakhir. Prosesnya melibatkan tabrakan subatomik dalam akselerator partikel, memungkinkan ilmuwan memanipulasi struktur atom untuk menciptakan unsur baru, termasuk emas.
Meski terdengar revolusioner, hasilnya masih jauh dari harapan. Di laboratorium CERN di Jenewa, percobaan menggunakan Large Hadron Collider selama empat tahun hanya menghasilkan sekitar 29 pikogram emas, jumlah yang nyaris tak terlihat oleh mata. Secara teknis memungkinkan, namun secara ekonomi mustahil. Tetap saja, pencapaian ini menunjukkan bahwa batas antara sains dan imajinasi semakin tipis.
1. Mengubah merkuri menjadi emas
Berbeda dari pendekatan ekstrem yang digunakan di laboratorium partikel seperti CERN, sebuah perusahaan rintisan asal California bernama Marathon Fusion menawarkan cara yang jauh lebih efisien. Mereka berencana memanfaatkan radioaktivitas partikel neutron yang dihasilkan dalam reaktor fusi nuklir. Ini digunakan untuk mengubah salah satu bentuk merkuri menjadi merkuri-197.
Uniknya, merkuri-197 bukanlah tujuan akhir. Unsur ini akan mengalami peluruhan partikel, yaitu proses alami di mana partikel subatomik berubah menjadi partikel yang lebih ringan. Dalam kasus ini, peluruhan tersebut menghasilkan emas-197, bentuk emas yang stabil dan bisa digunakan.
Menurut estimasi tim dari Marathon Fusion, sebuah pembangkit listrik tenaga fusi dengan kapasitas satu gigawatt bisa menghasilkan beberapa ton emas dalam setahun.
2. Menggunakan neutron energetik
Proses transmutasi yang diajukan Marathon Fusion bergantung pada satu langkah krusial, yaitu menembakkan neutron ke isotop merkuri-198. Ketika isotop ini dibombardir dengan neutron yang cukup energetik, ia berubah menjadi merkuri-197. Ini merupakan bentuk radioaktif yang secara alami akan meluruh menjadi emas-197, satu-satunya isotop emas yang stabil di alam.
Secara teori, proses ini cukup jelas dan secara fisika dapat dijelaskan dengan baik. Namun, tantangannya terletak pada energi neutron yang dibutuhkan. Jika neutron yang digunakan tidak cukup kuat, reaksi tidak akan terjadi.
3. Butuh aliran neutron sangat kuat
Agar reaksi transmutasi ini berhasil, dibutuhkan neutron flux yang sangat tinggi, yaitu ukuran intensitas radiasi neutron dalam suatu sistem. Untuk menciptakan kondisi ini, reaktor fusi menggunakan campuran bahan bakar standar berupa deuterium dan tritium, dua bentuk isotop hidrogen yang menghasilkan energi dalam bentuk plasma berenergi tinggi.
Neutron yang dihasilkan dari reaksi ini sangat energetik dan mampu menembus material dengan mudah. Saat menabrak inti atom (nukleus), mereka akan memantul dan kehilangan sebagian energinya. Namun, untuk mengubah merkuri-198 menjadi emas, neutron yang digunakan harus memiliki energi di atas 6 juta elektron volt (MeV).
Artinya, hanya reaktor fusi yang sangat kuat dan stabil yang bisa menyediakan lingkungan yang cukup ekstrem bagi reaksi ini untuk terjadi secara konsisten.
4. Baru sebatas simulasi digital
Untuk memperkirakan potensi produksi emas, Marathon Fusion mengandalkan digital twin, yakni simulasi komputer canggih yang mereplika proses fisika dalam reaktor fusi. Model ini memungkinkan para peneliti untuk mengeksplorasi skenario transmutasi tanpa membangun reaktor sebenarnya.
Namun, ada keterbatasan besar. digital twin perlu divalidasi dengan data dari reaktor fusi komersial nyata. Sejauh ini, reaktor semacam itu masih belum ada. Tantangan menuju reaktor fusi komersial masih sangat besar, mulai dari pengembangan material baru untuk menahan kondisi ekstrem, pemahaman ilmiah untuk menjaga reaksi tetap stabil dan berkelanjutan, hingga peran kecerdasan buatan (AI).
5. Potensi limbah radioaktif
Secara teori, mengubah merkuri menjadi emas di reaktor fusi memang memungkinkan. Namun, selama reaktor fusi komersial belum terwujud, semua perhitungan dan simulasi yang dilakukan Marathon Fusion melalui digital twin belum bisa dibuktikan secara nyata.
Selain itu, emas yang dihasilkan melalui proses ini pada awalnya akan bersifat radioaktif. Artinya, emas tersebut tak bisa langsung digunakan atau diperjualbelikan, melainkan harus diklasifikasikan sebagai limbah radioaktif yang perlu penanganan khusus dan penyimpanan jangka panjang.
Jadi, meski terdengar menjanjikan, upaya membuat emas dari fusi nuklir justru bisa menimbulkan tantangan baru dari sisi keselamatan dan regulasi.
6. Menjanjikan, tapi belum jadi kenyataan
Para fisikawan nuklir dan partikel tahu betul bahwa membuat digital twin dari eksperimen fisika tidaklah mudah. Terkadang ada efek atau detail penting yang luput dimasukkan. Ini membuat hasil simulasi tetap memiliki banyak keterbatasan.
Di sisi lain, meski pengolahan limbah radioaktif menjadi emas murni bisa menjadi tantangan tersendiri, hal ini tampaknya tidak menyurutkan minat investor jangka panjang. Untuk saat ini, ide menciptakan emas dari fusi nuklir memang terdengar menarik di atas kertas, namun kita masih cukup jauh dari realisasi sebenarnya.
Meski secara teori membuat emas dari merkuri dalam reaktor fusi dimungkinkan, tantangan teknis dan belum adanya reaktor fusi komersial membuatnya masih jauh dari kenyataan. Untuk saat ini, impian ini tetap berada di ranah sains spekulatif.
Referensi
"Fact or Fiction?: Lead Can Be Turned into Gold". Diakses pada Agustus 2025. Scientific American.
"A company says it could turn mercury into gold using nuclear fusion. Can we take this claim seriously?". Diakses pada Agustus 2025. The Conversation.
