Der Technologiebaum der Menschheit hat endlich die Alchemie freigeschaltet.
In der langen Geschichte der Menschheit gehört die „Kunst, Steine zu Gold zu verwandeln“ seit jeher zu den faszinierendsten ultimativen Phantasien.
Von den rauchigen, unterirdischen Kammern im mittelalterlichen Europa bis zu den Alchemieöfen, nach denen östliche Kaiser in der ganzen Welt suchten, haben unzählige Alchemisten und große Wissenschaftler – darunter Isaak Newton, der Vater der modernen Physik – sich der Alchemie verschrieben und versucht, glänzendes Gold aus billigem Blei oder Quecksilber zu gewinnen. Jahrtausendelang sind diese Versuche ausnahmslos gescheitert.
Mit der Etablierung des modernen chemischen Systems verstand die Menschheit endlich, dass chemische Reaktionen nur in den Elektronenwolken der äußeren Atomschichten wirken können, ohne die Anzahl der Protonen im Atomkern zu verändern. Der Unterschied von nur einem Proton zwischen Gold (Au, Element 79) und Quecksilber (Hg, Element 80) ist auf chemischer Ebene eine unüberwindbare Barriere.
Aus diesem Grund gilt Gold in der modernen Finanzwelt und nach physikalischen Allgemeinwissen seit jeher als eine konstante, künstlich nicht nachbildbare ultimative knappe Ressource in der Natur – jedes Gramm Gold auf der Erde stammt aus kosmischen Katastrophen vor Milliarden von Jahren, wie Supernova-Explosionen oder Kollisionen von Neutronensternen. Dass Gold seit Tausenden von Jahren als harte Währung und Grundstein der Wertaufbewahrung dient, beruht genau auf diesem eisernen Gesetz der „physikalischen Nicht-Erhöhung der Gesamtmenge“.
Doch diese seit Jahrtausenden bestehende grundlegende Logik wird in einem Labor im Zentrum von San Francisco in noch nie dagewesener Weise herausgefordert.
Am 22. Oktober kündigte ein im Silicon Valley ansässiges Fusions-Startup namens Marathon Fusion mit großem Auftritt an, dass es eine moderne „Alchemie“ mit hoher Umwandlungsrate demonstriert hat: Mit hochenergetischen Neutronenströmen aus der Kernfusion gelang es, Quecksilber in echtes, stabiles Gold umzuwandeln. Die Umwandlungsrate hat den Rekord gebrochen, den die Europäische Organisation für Kernforschung (CERN) im Jahr 2025 aufgestellt hat – und zwar um das Zehnfache.
Was ist Marathon Fusion eigentlich? Hat die sogenannte „Umwandlung von Quecksilber in Gold“ wirklich eine wissenschaftliche Grundlage? Wird die Erzählung von der Knappheit von Gold neu geschrieben, wenn die „Alchemie“ Realität wird? Alle Antworten beginnen mit dem rebellischen technischen Konzept dieses hightech-Startups aus dem Silicon Valley.
Marathon Fusions Ambition: Von der „Umwandlung von Quecksilber in Gold“ zum kommerziellen Imperium der Kernumwandlung
Marathon Fusion wurde 2023 in San Francisco gegründet. Die beiden Mitbegründer sind Kyle Schiller (CEO), ehemaliger Wissenschaftspolitikforscher bei der Stiftung des ehemaligen Google-CEOs Eric Schmidt (Schmidt Futures), und Adam Rutkowski (CTO), ehemaliger Triebwerksingenieur bei SpaceX mit Hintergrund in der Plasmaphysik von Princeton.
Bei der Gründung erhielt Marathon Fusion eine Förderung von rund 4 Millionen US-Dollar von der US-Regierung und schloss zudem eine Seed-Finanzierung in Höhe von 5,9 Millionen US-Dollar ab. Ursprünglich konzentrierte sich das Unternehmen darauf, das schwierigste grundlegende Problem der Fusionsreaktoren zu lösen: den „Treibstoffkreislauf und die Trennung von Tritium“. Doch während der Forschung und Entwicklung im Jahr 2025 berechnete das Team versehentlich ein disruptives wirtschaftliches Konzept – anstatt jahrzehntelang darauf zu warten, durch Kernfusion Strom zu verkaufen, könnte man zuerst die hochenergetischen Neutronenströme aus der Fusion nutzen, um die „Kernumwandlung“ (Transmutation, also die direkte Veränderung der Atomkernstruktur durch Kernreaktionen, um ein Element in ein anderes umzuwandeln) zu starten und durch die gemeinsame Produktion von Gold und teuren medizinischen Isotopen den kommerziellen Kreislauf vorzeitig zu schließen. Heute versucht dieses Hardware-Engineering-Team mit nur 28 Mitarbeitern, von denen weniger als ein Fünftel einen Doktortitel haben, von Grund auf eine „vollständige Fusionsanlage“ zu bauen.
Wenn man das von Marathon Fusion offengelegte technische Konzept und die Experimentvideos genau analysiert, stellt man fest, dass die angepriesene „Umwandlung von Quecksilber in Gold“ keineswegs ein bloßer Aufmerksamkeit erregender wissenschaftlicher Trick ist, sondern ein zentrales Glied in seinem großen kommerziellen Plan der „skalierbaren Kernumwandlung“ (Scalable Transmutation).
Kernarchitektur: Wiederaufnahme des klassischen Konzepts aus den 1980er Jahren
Im Gegensatz zu den meisten Fusionsunternehmen, die auf große Stromerzeugung abzielen, verfolgt Marathon Fusion bei seinem ersten kommerziellen Reaktor einen äußerst pragmatischen technischen Kurzweg – die strahlgetriebene Fusion (Beam-Driven Fusion).
In dem offiziell veröffentlichten technischen Video ist das Funktionsprinzip seines ersten Reaktors sehr klar: Zuerst wird metallisches Lithium geschmolzen und verdampft, sodass es sich an einer festen Kupferplatte anheftet. Anschließend lässt man diese Lithiumschicht Wasserstoffisotope (Tritium) bis zur Sättigung aufnehmen, um ein festes Target zu bilden. Dann wird Deuteriumgas ionisiert und durch ein Hochspannungsfeld beschleunigt, sodass ein hochenergetischer Deuterium-Ionen-Strahl direkt auf das Target trifft und die Deuterium-Tritium (D-T)-Kernfusion auslöst.
Diese Architektur ist nicht aus der Luft gegriffen. Bereits in den 1980er Jahren betrieb das Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) in den USA einen ähnlichen rotierenden Tritiumtarget-Neutronenquell (RTNS-II) bei hoher Fusionsleistungsdauer stabil über mehr als 25.000 Stunden.
Marathon Fusion kombiniert moderne Technologien zur Verarbeitung von geschmolzenem Lithium, zur Erzeugung von Radiofrequenz-Ionen und zu Plasmazentrifugen – erst letzte Woche brach es den von der Sowjetunion 40 Jahre lang gehaltenen Rekord zur Isotopenanreicherung mit Plasmazentrifugen – um diese klassische Architektur wieder kommerziell nutzbar zu machen. Das Ziel von Marathon Fusion ist es, auf einem Target mit nur 1 cm Durchmesser pro Sekunde eine Billion hochenergetische Neutronen kontinuierlich zu beschießen und innerhalb des nächsten Jahres die Fusionsleistungsdauer „jeden Monat zu verdoppeln“. Es wird erwartet, dass das Unternehmen 2027 die ersten kommerziellen Reaktoren an seine ersten Partner ausliefert.
Wie funktioniert die „Umwandlung von Quecksilber in Gold“?
Wenn Gold auf chemischem Wege nicht hergestellt werden kann, wie schafft es dann die Kernphysik? Die Antwort liegt in den hochenergetischen Fusionsneutronen mit 14,1 MeV (Megaelectronvolt).
Bei jeder Deuterium-Tritium-Fusionsreaktion wird ein Neutron mit einer Energie von bis zu 14,1 MeV mit hoher Geschwindigkeit herausgeschleudert. Wenn diese „Superkugel“ auf das in der Natur vorkommende stabile Isotop Quecksilber-198 trifft, findet eine (n, 2n)-Kernreaktion statt: Ein Neutron stößt hinein und schleudert ein weiteres Neutron aus dem ursprünglichen Atomkern heraus, sodass insgesamt zwei Neutronen austreten.
In diesem Moment wird Quecksilber-198, das ein Neutron verloren hat, zum instabilen radioaktiven Isotop Quecksilber-197. Nach einem Halbwertszeitzerfall von einigen Tagen (Elektroneneinfang) wandelt sich ein Proton im Kern von Quecksilber-197 in ein Neutron um, und das Element 80 Quecksilber verwandelt sich folgerichtig in das Element 79 – Gold-197, das einzige in der Natur vorkommende stabile Goldisotop.
Dieser Prozess muss auf Kernfusion zurückgreifen, weil die Energieschwelle zum Auslösen dieser Reaktion bei über 6 MeV liegt. Die Neutronen, die in herkömmlichen Kernspaltungskraftwerken erzeugt werden, haben zu geringe Energie, um Quecksilberatomkerne überhaupt zu bewegen. Jede Zündung eines Fusionsreaktors kann diese hochenergetischen Neutronen präzise erzeugen. Noch wichtiger ist, dass in dem Reaktordesign von Marathon Fusion die beiden Neutronen, die aus Quecksilber-198 herausgeschleudert werden, nicht verschwendet werden. Sie treffen weiter auf Lithium-6 in der Umhüllung und spalten sich zu dem für den Reaktor benötigten Brennstoff Tritium und Helium-4 auf, sodass in Zukunft drei Ziele auf einmal erreicht werden: Stromerzeugung, Brennstoffvermehrung und Goldherstellung.
Die echte Gelddruckmaschine: Es gibt Dinge, die zehn Milliarden Mal teurer sind als Gold
Obwohl „Gold herstellen“ verlockend klingt, liegt der eigentliche kommerzielle Kern von Marathon Fusion in der aktuellen Phase bei den seltenen medizinischen Isotopen (Medical Isotopes).
Die sogenannten medizinischen Isotope können als „biologische Kernraketen“ im Bereich der modernen Präzisionsmedizin bezeichnet werden: Wenn sie mit spezifischen zielgerichteten Molekülen kombiniert und in den Körper des Patienten injiziert werden, können sie Tumore präzise lokalisieren und mit den Strahlen, die sie bei ihrem eigenen Zerfall freisetzen, Krebszellen von innen gezielt zerstören, ohne das umliegende gesunde Gewebe zu schädigen. Die Halbwertszeit dieser Isotope ist jedoch meist sehr kurz (sie können nicht lange gelagert werden und müssen sofort nach der Herstellung verwendet werden), und die Produktionskapazität der wenigen verbliebenen alten Spaltungsforschungsreaktoren weltweit ist längst an ihre Grenzen gestoßen. Aufgrund des extremen Ungleichgewichts zwischen Angebot und Nachfrage werden sie auf dem medizinischen Markt oft pro „Mikrogramm“ oder sogar pro „Millicurie“ berechnet. Umgerechnet auf das Gewicht in Gramm beträgt ihr Preis pro Einheit mehrere zehn Millionen bis hunderte Milliarden US-Dollar, was sie zu einer der wertvollsten Substanzen pro Einheit auf der Erde macht.
In den letzten Jahren erlebte die zielgerichtete Strahlentherapie (Targeted Radiotherapy) im Bereich der Krebstherapie ein exponentielles Wachstum. Das von Novartis eingeführte Krebsmedikament Pluvicto zur Behandlung von Prostatakrebs kostet pro Dosis bis zu 42.500 US-Dollar und erzielte im letzten Jahr einen Umsatz von 1,9 Milliarden US-Dollar. Aufgrund von Unterbrechungen in der Versorgung mit Isotopen in der Lieferkette musste das Unternehmen zeitweise sogar die Aufnahme neuer Patienten einstellen. Große Pharmakonzerne wie Eli Lilly und Bristol-Myers Squibb haben Milliarden von Dollar investiert, um Vermögenswerte im Bereich der Kernmedikamente zu erwerben.
Wenn man das Quecksilber-Target in dem Reaktor von Marathon Fusion durch andere Metalle ersetzt, kann das Unternehmen durch die Herstellung verschiedener medizinischer Isotope zu einer echten Gelddruckmaschine werden:
In den neuesten Experimenten gelang es Marathon Fusion bereits, mit Fusionsneutronen Zink (Zn) zu beschießen, um radioaktive Kupferisotope herzustellen, die für die Krebsdiagnose und fortschrittliche Therapien verwendet werden;
Das offizielle Demonstrationsvideo zeigt außerdem den Weg, bei dem man Europium-151 beschießt, um am Ende das dringend benötigte Terbium-149 für die Krebstherapie zu erzeugen;
Wenn man das Target durch Radium-226 ersetzt, kann durch dieselbe (n, 2n)-Reaktion das äußerst knappe Actinium-225 erzeugt werden – der Kernrohstoff für das nächste Generation-Krebsmedikament von Novartis, dessen weltweite Jahresproduktion derzeit nur für einige Tausend Patienten ausreicht.
Wie Marathon Fusion in seinem Werbevideo sagt: Im 20. Jahrhundert erfand die Menschheit durch „Design von Molekülen“ (Synthesechemie) Ammoniakdünger, der die Hälfte der Weltbevölkerung ernährt, Siliziumhalbleiter und Aspirin. Jetzt beginnen sie durch die direkte Steuerung von Atomkernen eine industrielle Revolution der „skalierbaren Kernumwandlung“.