¿Sería posible combinar un átomo de Platino-178 con un átomo de Hidrógeno-2?

Claro, y de hecho muchos radionúclidos útiles se producen de esta manera. Muchos radionúclidos médicos, en particular, son producidos por ciclotrón. El flúor-18, el galio-67, el indio-111, el talio-201, el yodo-123 y el yodo-124 se pueden producir en un ciclotrón.

Un problema es que la producción de ciclotrón consume mucha energía. La producción de cualquier cosa a escala industrial mediante ciclotrón, en un año, requeriría el 10% o más del suministro anual de energía de los EE. UU.

Para fusionar un núcleo de hidrógeno arbitrario (Z = 1) y un núcleo de platino igualmente arbitrario (Z = 78) se requeriría llevar a los dos dentro de 10 ^ -15 m, para permitir que la fuerza nuclear fuerte supere la fuerza de repulsión Coulombic. Para una sola interacción, esto requeriría 112.3 MeV de energía.

Si quisiera producir 1 mg de oro de esta manera, podría configurar un acelerador que aceleraría los protones (es decir, los núcleos de hidrógeno) a través de una diferencia de potencial de 112.3 MV, para colisionar con un objetivo de platino. Si enchufara este dispositivo a un tomacorriente de pared estándar estadounidense, lo que generaría 1,800 W, se necesitarían 8,49 horas para generar 1 mg de oro.

El objetivo de platino, si se consume por completo, tendría una masa original de 0,99 mg, que al precio de hoy costaría $ 0.03 .

Además, requeriría 55 MJ de energía, o aproximadamente 15.28 kWh, que a $ 0.12 por kWh, costaría $ 1.83 en costos de electricidad.

Al final, tendría 1 mg de oro que costaría $ 1.86 para producir, y podría venderlo por aproximadamente $ 0.04 .

Es posible, pero difícil imaginar un propósito o idea creíble detrás de esto.

Pt-178 es altamente radioactivo con una vida media de 21 segundos, y es en sí mismo un nucleido sintético exótico que es difícil de producir.

Un número arbitrario de reacciones son posibles, tales como

Pt-178 (d, n) Au-179
Pt-178 (d, p) Pt-179
Pt-178 (d, 2n) Au-178
Pt-178 (d, np) Pt-178

Las reacciones individuales competirán con otras que sean accesibles cinemáticamente. La reacción de captura radiativa Pt-178 (d, g) Au-180 será muy poco frecuente por razones relacionadas con la física nuclear relacionada con la desexcitación por emisión de fotones. Con toda probabilidad, otros nucleones saldrán de la reacción. Los núcleos de deuterio están débilmente ligados y son propensos a la “extinción” (se separan), por lo que se espera que Pt-178 (d, np) Pt-178 sea una de las posibilidades más probables para un amplio rango de energías colisionales. Eso no es particularmente emocionante, ¿verdad? Simplemente recupera lo que empezaste con el platino, y los restos del deuteron se van volando. Con energías muy altas, cientos de MeV, la espalación probablemente dominará las reacciones, lo que llevará a una gran distribución de productos más ligeros y en su mayoría radioactivos.