Probele de „trinitit” formate în urma primului test nuclear din istorie, din 1945, au dezvăluit cristale unice, nemaiîntâlnite în natură, potrivit unui studiu recent citat de Live Science. Descoperirea oferă noi indicii despre modul în care materialele se pot organiza în condiții extreme, cum sunt cele generate de o explozie nucleară.
Într-o dimineață întunecată din iulie 1945, oamenii de știință și personalul militar american au detonat prima bombă nucleară din lume într-o zonă izolată din New Mexico. Explozia a eliberat o energie echivalentă cu 25.000 de tone de TNT, vaporizând complet turnul de lansare al bombei și transformând nisipul deșertului pe o rază de 1.000 de picioare (300 de metri) în sticlă.
Ulterior, oamenii de știință au numit acest sticlă de culoare verde-pal și roșu, ușor radioactivă, „trinitit”, după numele locului de testare, Trinity.
Acum, la mai bine de 80 de ani distanță, cercetătorii au descoperit că unele eșantioane de trinitit roșu conțin cristale unice, care nu se găsesc nicăieri altundeva în natură. Ei au prezentat în detaliu această descoperire într-un studiu publicat pe 11 mai în revista PNAS.
Cercetarea a fost declanșată de un alt mineral: un cvasicristal neobișnuit identificat anterior în probele de trinitit roșu.
Spre deosebire de majoritatea cvasicristalelor, care sunt compuse în principal din aluminiu, acest cvasicristal este bogat în siliciu. Existența sa a sugerat că ar putea exista și alte cristale bizare ascunse în sticla de la Trinity.
„Am dorit să explorăm mai în detaliu aceste produse formate în condiții extreme”, a declarat Luca Bindi, mineralog la Universitatea din Florența, Italia, și primul autor al noului studiu, într-un e-mail adresat Live Science.
Istoria într-un cristal
Bindi și echipa sa au folosit o microsondă electronică și difracție cu raze X pentru a examina o variantă rară de trinitit roșu, denumită „oxblood”. Culoarea roșu-aprinsă a acestei probe provine de la turnul de testare dezintegrat și de la echipamentul metalic din jurul acestuia. Picăturile metalice din aceste structuri au fost prinse în interiorul sticlei de siliciu topită în timpul fuziunii provocate de explozie, schimbându-i nuanța de la verde-salvie la roșu-aprins.
În această probă, cercetătorii au descoperit un cristal clatrat nemaiîntâlnit până acum.
Clatratele sunt un tip de structură cristalină în care un element formează o „cușcă”, captând alți atomi în interior. În acest caz, atomii de siliciu au închis cupru și calciu în interiorul rețelelor cristaline legate de 12 și 14 laturi. Acest tip de aranjament este rar în natură, în special pentru compușii anorganici, a afirmat echipa.
Este pentru prima dată când sunt descoperite cristale de clatrat ca produs secundar al unei explozii nucleare.
În timpul exploziei Trinity, temperaturile au depășit 2.700 de grade Fahrenheit (1.500 de grade Celsius), iar presiunile au atins pentru scurt timp 8 gigapascali — o valoare comparabilă cu presiunea existentă la adâncimi mari sub scoarța terestră. Aceste condiții extreme au forțat atomii să adopte configurații pe care în mod normal nu le-ar fi putut lua.
Editor : Ana Petrescu