|
Первый ядерный взрыв образовал невозможный кристалл
|
|
|
|
В 5:29 утра 16 июля 1945 года человечество вступило в опасную новую эру, когда над Нью-Мексико прогремел первый в мире ядерный взрыв. Взрыв, известный как ядерное испытание «Тринити», испарил окружающую пустыню и создал нечто невероятное.
|
|
|
|
Ученые обнаружили, что мощь этого ядерного взрыва образовала «невозможный» кристалл.
|
|
|
|
Исследователи говорят, что это странное вещество не похоже ни на что другое на планете и является первым в своем роде, образованным ядерным взрывом.
|
|
|
|
Во время испытания «Тринити» инженеры Манхэттенского проекта взорвали устройство имплозии плутония, известное просто как «Гаджет».
|
|
|
|
Высвободившаяся энергия была эквивалентна 21 000 тоннам тротила и мгновенно разрушила 30-метровую испытательную башню и медную инфраструктуру.
|
|
|
|
Ядерный огненный шар подхватил и сплавил башню, измерительные приборы и пустынный песок, обрушив расплавленные сгустки совершенно нового минерала, известного как тринитит.
|
|
|
|
Когда-то ценившийся как мрачный сувенир, этот странный минерал, как выяснили ученые, содержит кристаллические структуры, которые никогда не могли образоваться на Земле.
|
|
|
|
|
|
|
В новой статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи изучили кристаллы, образовавшиеся внутри особенно редкой красной формы тринитита, содержащей следы металла из башни и оборудования.
|
|
|
|
Внутри куска красного тринитита исследователи обнаружили тип кристаллической структуры, называемый клатратом.
|
|
|
|
Они состоят из атомов кремния, расположенных в виде клеточной решетки, каждый из которых захватывает один атом кальция.
|
|
|
|
Эти структуры очень особенные, потому что для их образования требуются крайне специфические условия, и они редко встречаются в природе.
|
|
|
|
Соавтор, профессор Майкл Видом из Университета Карнеги-Меллона, рассказал Daily Mail: «Их энергия намного превышает ту, которая обычно возможна при естественных температурах и давлениях».
|
|
|
|
Профессор Видом добавляет, что «маловероятно, что они вообще могли бы образоваться в лаборатории».
|
|
|
|
Кристаллы обычно образуются в стабильных средах, например, крупные, чешуйчатые кристаллы соли, образующиеся в воде по мере её медленного испарения.
|
|
|
|
Однако чрезвычайно быстрые ударные волны иногда могут создавать очень необычные формы кристаллов, которые нигде больше не встречаются.
|
|
|
|
Ведущий автор, доктор Лука Бинди из Университета Флоренции, рассказал Daily Mail: «Обнаруженный нами клатрат образовался в сильно неравновесной среде, включающей экстремальные температуры, высокое давление, быстрое охлаждение и очень необычную химическую смесь, богатую кремнием, медью и кальцием».
|
|
|
|
|
|
«На Земле такие условия исключительно редки, но они могут возникать в результате чрезвычайных событий, таких как ядерные взрывы, удары молний или падения метеоритов».
|
|
|
|
Температура, вероятно, превышала 1500°C, а давление достигало нескольких гигапаскалей, в то время как большое количество пустынного песка и меди из инфраструктуры башни испарилось и смешалось.
|
|
|
|
Затем материал чрезвычайно быстро остыл, что позволило кристаллам сформироваться в весьма необычной конфигурации.
|
|
|
|
Профессор Бинди говорит: «Ядерный взрыв, по сути, «заморозил» недоступную в противном случае атомную структуру, прежде чем она смогла трансформироваться в более стабильные фазы.
|
|
|
|
Это означает, что тринитит — это, по сути, момент, застывший во времени, зафиксировавший снимок кратковременных температурных и барометрических условий внутри взрыва».
|
|
|
|
Именно эти уникальные характеристики делают эти необычные минералы настоящей находкой для минералогов.
|
|
|
|
Профессор Бинди называет экстремальные условия ядерных взрывов, падений метеоритов и ударов молний «естественными лабораториями» для поиска ранее неизвестных минералов.
|
|
|
|
Хотя это открытие имеет большее значение с фундаментальной научной точки зрения, оно может открыть двери для более практических изобретений.
|
|
|
|
Профессор Бинди объясняет, что клатраты представляют «большой интерес» для ученых, поскольку они обладают необычными тепловыми и электрическими свойствами, включая сверхпроводимость и эффективное термоэлектрическое поведение.
|
|
|
|
Открытие этого нового типа кристаллов может помочь в поиске более полезных материалов.
|
|
|
|
Профессор Бинди добавляет: «В более широком смысле, исследование показывает, что экстремальные условия могут генерировать новые структуры, которые могут быть упущены при использовании традиционных методов синтеза, потенциально открывая пути к совершенно новым классам функциональных материалов».
|
|
|
|
Источник
|
