Pierwszy na świecie test bomby atomowej stworzył rzadki nieziemski kryształ

16 lipca 1945 roku armia amerykańska zdetonowała pierwszą na świecie próbną broń nuklearną nad pustynią w Nowym Meksyku. W jednej chwili urządzenie o nazwie „Gadżet [ang. Gadget]” implodowało, tworząc gigantyczną kulę ognia, która wzniosła się wysoko w niebo. Piasek stopił się w radioaktywne szkło i powstał krater prawie tak szeroki jak boisko piłkarskie. Test – pod kryptonimem Trinity – zakończył się sukcesem.

Ale Trinity nie tylko niszczyło; pozostawiło po sobie także coś dziwnego i nowego.

W badaniu opublikowanym w numerze czasopisma Proceedings of the National Academy of Sciences z 1 czerwca naukowcy opisują odkrycie nieziemskich kryształów zwanych „kwazikryształami [ang. quasicrystals]” uwięzione w skałach w miejscu pierwszego na świecie testu broni atomowej. Te dziwne kryształy, którym brakuje idealnej symetrii prawdziwych kryształów, są zwykle odkrywane tylko w meteorytach z wczesnego Układu Słonecznego i uważa się, że powstają tylko w ekstremalnych temperaturach i ciśnieniu najpotężniejszych eksplozji we wszechświecie.

Te nowo odkryte kryształy, osadzone w skałach, dostarczają naukowcom dowodu na to, że kwazikryształy mogą również powstawać z “najbardziej wybuchowych tworów ludzkości”, według autorów badania. Te kryształy dają badaczom jądrowym „nowe narzędzie w zestawie narzędzi” do analizowania mocy i wpływu wcześniejszych wybuchów jądrowych, zarówno w USA, jak i za granicą – powiedział współautor badania Terry Wallace, emerytowany dyrektor Los Alamos National Laboratory w Nowym Meksyku.

Naukowcy przygotowują „Gadżet [ang. Gadget]” do detonacji podczas pierwszego amerykańskiego testu bomby atomowej. (Zdjęcie: Getty)

„Zrozumienie broni jądrowej innego kraju wymaga, abyśmy dobrze zrozumieli ich programy testów jądrowych” – powiedział Wallace w oświadczeniu. „Zazwyczaj analizujemy radioaktywne szczątki i gazy, aby zrozumieć, jak zbudowano broń lub to z czego się składała, ale te sygnatury [chemiczne] rozpadają się. Kwazikryształ, który powstaje w miejscu wybuchu jądrowego… [będzie] istniał wiecznie”.

Wallace powiedział, że kiedy „Gadżet” został zdetonowany 16 lipca, powstała kula ognia która była gorętsza niż Słońce. Ciepło i siła tej eksplozji były tak silne, że metalowa wieża testowa i otaczający ją piasek stopiły się, tworząc nowy rodzaj szkła, nazwany później trynitytem [ang. trinitite].

Większość próbek trynitytu jest zielona ale rzadsze próbki są czerwone, prawdopodobnie dlatego, że zawierają większe ilości miedzi i innych metali z wieży testowej i sprzętu rejestrującego. W swoich nowych badaniach Wallace i jego koledzy zbadali próbkę czerwonego trynitytu pod mikroskopem elektronowym, przyglądając się metalicznym „plamkom”, które mogą zawierać kryształy.

Metaliczna plamka w próbce trynitu zawiera rzadki kwazikryształ, wskazany w prawym dolnym rogu. (Zdjęcie: Luca Bindi i Paul J. Steinhardt.)

W tej próbce zespół wykrył pięciostronny kwazikryształ o strukturze atomowej, której nigdy wcześniej nie widziano na Ziemi. Kryształ został wykonany głównie z krzemu z piasku pustyni, ale zawierał również proporcjonalnie duże ilości miedzi oraz trochę żelaza i wapnia. Kryształ jest „wspaniały w swojej złożoności” – powiedział Wallace – a dla jego zespołu wciąż nie jest jasne, jak i dlaczego uformował się w ten sposób.

Jedno jest jednak jasne: ten kwazikryształ ma „niewątpliwe” pochodzenie, oparte na jego składzie, radioaktywności i miejscu odkrycia – stwierdzili naukowcy. Jest to wyjątkowy kryształ wykuty w ogniu pierwszego wybuchu nuklearnego w Ameryce i dlatego jest najstarszym kwazikryształem wykonanym przez człowieka na Ziemi.

Podobne kryształy mogą czaić się w innych miejsc testów jądrowych – a badanie unikalnych struktur tych kryształów może ujawnić ważne informacje o naturze bomb, które je stworzyły, powiedział Wallace. Zdobycie tej wiedzy będzie wymagało znacznie więcej badań – i znacznie więcej próbek kryształów – ale ostatecznie warto ponieważ lepiej zrozumiemy eksplozje na poziomie kosmicznym.

Źródło: Brandon Specktor

Accidental synthesis of a previously unknown quasicrystal in the first atomic bomb test

Discovery of new material could someday aid in nuclear nonproliferation

Zdjęcie: Luca Bindi and Paul J. Steinhardt.

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x