Af Morten Dædalus

Vi er midt i en teknologisk revolution kaldet »isotop-økonomien«. Blandt de 118 grundstoffer vi kender i dag, findes der ca. 3.000 kendte isotoper, af hvilke ca. 200 anvendes indenfor lægevidenskaben og industrien.
I stedet for at være begrænset til at gøre brug af de naturligt forekommende råstoffer, kan vi gennem at forstå og benytte de forskellige isotopers unikke fysiske egenskaber langt bedre styre fysiske, kemiske og biologiske processer. Samtidigt kan vi skabe en række helt nye råstoffer, der kan understøtte den økonomisk vækst, en voksende verdensbefolkning med en stigende levestandard behøver.

For omtrent hundrede år siden blev det eksperimentelt demonstreret, at naturligt forekommende grundstoffer, hvis indbyrdes forhold var organiseret i det periodiske system, som beskrevet af Dmitrij Mendelejev, ikke var homogene forekomster, men blandinger af forskellige typer af atomer – nemlig isotoper – der havde nærmest identiske kemiske egenskaber, men vidt forskellige fysiske. Isotoperne havde forskellige antal af de elektrisk neutrale neutroner, og forskellen i neutronantallet betød en forskel i atomets vægt. Når man undersøger de forskellige grundstoffer viser det sig, at stabiliteten af et atom er afhængig af, hvor mange neutroner der er. Hvis der er for »få eller for mange«, kan grundstoffet blive ustabilt og dermed også radioaktivt. Forskning i denne nye »dimension« af det periodiske system førte til opdagelsen af fission (kernespaltning, som ved kernekraft), fusion (kernesammensmeltning, som det sker på Solen) og andre kernereaktioner.
Den russiske videnskabsmand Vladimir Vernadskij erkendte allerede for hundrede år siden, at opdagelsen af disse nye kernefysiske principper, der løste en del af mysteriet om dannelsen af universets elementære byggesten, ville igangsætte en revolution, som vil ændre menneskets forhold til naturen på alle områder. Videnskaben gav os en ny kraft, der kunne starte en »ild« millioner af gange mere koncentreret end den almindelige kemiske forbrænding, der har været menneskehedens centrale energikilde siden Prometheus’ legendariske tyveri af ilden fra de olympiske guder. En ny kraft så overvældende, at den kunne sende et stort skib 20 gange rundt om jorden på kun 55 kg brændstof, og give energi til at holde liv i en verdensbefolkning mange gange større, end den vi har i dag; en kraft der samtidig åbner for menneskehedens ekspansion i solsystemet og på et tidspunkt endnu længere ud.
Dette var den spæde start på det, vi har døbt »isotop-økonomien«. Ganske få, selv blandt de højest uddannede, er klar over, hvor stor indflydelse umiddelbart »ligegyldige« nuancer i kemiske og fysiske reaktioner har i vores verden. Opdagelsen af radioaktivitet og egenskaberne hos de forskellige isotoper i Mendelejevs periodiske system er en af hovedårsagerne til, at vores magt over naturen er steget eksponentielt de sidste hundrede år. Flere opdagelser vil føre os langt videre.
60 år efter den første menneskeskabte atomare kædereaktion, produceres der i dag store mængder kernekraft i 30 lande i verden. Samtidig kender vi til ca. 3.000 forskellige isotoper, hvoraf de fleste er kunstigt skabte. Mere end 200 er i industriel anvendelse, og mange vitale dele af moderne medicin ville være utænkelige, hvis det ikke var for hundreder af isotoper, der er blevet produceret i kerne- og partikelacceleratorer. Visse isotoper har allerede vist sig at være markant stærkere end andre former af det samme grundstof, og der foregår en intens jagt på nye isotoper med superlederegenskaber ved stuetemperatur.

Revolution indenfor medicin
Et helt nyt forskningsområde indenfor biologien er ligeledes ved at åbne sig op. Det har netop vist sig, at enzymer indeholdende magnesium, der er afgørende for den ATP-syntese, der er kendt som energibæreren i stort set alle celler, blev to-tre gange så effektive, når man brugte den radioaktive magnesium-25-isotop (der udgør 10% af magnesium) i stedet for de ikke-radioaktive magnesium-24 og magnesium-26-isotoper. Netop nu er følsomheden i andre biologiske processer overfor magnetiske isotoper ved at blive undersøgt. Potentialet i dette kan være enormt indenfor lægemiddelindustrien, og det vil ikke vare længe, inden dette vil blive brugt i praksis.
Vi har i dag desperat brug for energi til at forsyne en hastigt voksende befolkning. Den allerede eksisterende og velafprøvede atomkraft er selvfølgelig en oplagt midlertidig kilde til dette, men med tiden skal vi videre. Det er derfor glædeligt, at EU sammen med en række af verdens ledende lande har besluttet at bygge en 500Mwatt fusionsforsøgsreaktor i Cadarache, Frankrig. Den skal stå klar i 2016, og hvis vi intensiverer vores forskning i fusionskraft, vil helt nye døre med tiden åbne sig. Når vi kontrollerer fusionsprocesser, har vi placeret os som en betydelig magtfaktor i universet ved at mestre naturens mest potente form for energiproduktion.

Atomaffald er ikke noget problem
Et andet område, hvor isotopkundskab allerede er ved at få stor betydning, er i forbindelse med det såkaldte »atomaffald«. En uudnyttet ressource, der er bebyrdet med utallige skrækhistorier og andet hysteri. Indtil videre har »løsningen« været at placere radioaktive restprodukter dybt under jorden, for at lade det henfalde i hundredtusinder af år. Heldigvis viser der sig, at dette affaldsprodukt fra kraftværkerne rent faktisk ikke er ubrugeligt affald. Japanske forskere har netop udråbt det, som verdens mest værdifulde råstof. Brugt atombrændsel kan rent faktisk genbruges i andre typer reaktorer, og når radioaktiviteten er nede på et passende niveau, kan det adskilles i utallige meget værdifulde isotoper. Det er endda muligt at justere reaktorer til at kunne producere specifikke isotoper – også fra gang til gang. Et stykke ude i fremtiden vil kernekraftværkers primære opgave sandsynligvis være at skabe nye råstoffer til brug i økonomien, og blot sekundært vil de producere energi.
Isotopøkonomien gør det muligt for os at skabe en verden, hvor råstoffer ikke blot graves op af jorden og forbruges, men hvor vi selv er i stand til at skabe nye råstoffer gennem at genskabe de processer, der finder sted på Solen og i Jordens indre. Det største gennembrud kommer derfor, når vi er i stand til at kontrollere fusionsprocesser og dermed også »fusionsfaklen«. Teorien er allerede på plads, det vi mangler er den fysiske evne til at kontrollere de store kræfter. Med fusionsfaklen vil man blive i stand til at omdanne fysisk materie til et plasma, millioner af grader varmt, og derefter udtage råstoffer helt efter behov. Det vil gøre os i stand til at genbruge alt tænkeligt affald næsten 100% og samtidig lave det om til næsten alt, hvad vi måtte ønske.
Men Jordens råstoffer og vores evne til at skabe dem må være tilgængelig for alle jordens folkeslag. Alt for længe har ejerskab af jord og råstoffer været oligarkiets nøgle til kontrol og udnyttelse af menneskeheden. Med langvarige aftaler mellem suveræne nationer kan vi sætte en stopper for dette, og vi kan bevæge os ind i en fælles fremtid uden krig og fattigdom.
Vores evne til at transformere grundstoffer og skabe helt nye, der tidligere ikke engang eksisterede før i universet, demonstrerer endnu en gang for os, at vi lever i Platons univers og ikke Aristoteles’. Her er processer det primære – kun forandring er permanent. Ved at forstå universets fantastiske geometri i det ufatteligt store og det uendeligt små er vi i stand til at styre denne uundgåelige forandring til vores fordel.
Læs mere om isotopøkonomi HER