Когато атомна бомба детонира, тя създава уникална химическа среда, която е почти невъзможно да се имитира в лаборатория – и сред разрушението си, експлозията може да създаде нещо съвсем ново.

Една от най-опустошителните експлозии на планетата – атомната бомбардировка над Хирошима през 1945 г. – създаде метален материал, който никога преди не е бил виждан в лаборатория или природа. Лука Бинди, учен по Земята в Университета във Флоренция в Италия, открива сплавта, докато събира микроскопични отломки по плажовете на залива Хирошима. „Дори десетилетия по-късно, зрънце с диаметър само няколко микрометра може да запази подробен запис на условията, които са съществували само за части от секундата“, казва той. „Тези частици не са просто разтопени отломки. Те са физически архиви на експлозията.“

Ядрената експлозия удря околната среда като мълния или метеор: въздухът се нагрява до нивото на повърхността на слънцето и след това бързо се охлажда, а различните материали се изпаряват и се събират по начини, по които обикновено не биха се случили. Тъй като всичко това се случва толкова бързо, изпарените метали нямат време да се стабилизират, както обикновено, и „всяка малка капчица на практика се превръща в независим експеримент“, казва Бинди.

В този случай, един от хилядите или може би милионите такива „микроексперименти“ при експлозията в Хирошима е образувал метална сплав, съставена главно от желязо, хром, никел, манган, молибден, силиций и алуминий, смесени в хомогенна кубична решетка. Материалът и структурният състав никога не са били виждани преди – обикновено тази смес от елементи би се стабилизирала в по-проста кристална структура с по-малко съставки, но тук тя запазва сложна кубична форма.

Учените са открили нови вещества, образувани в миналото от ядрени или други екстремни условия. Сред тях е тринитит, стъкловиден материал, създаден при ядрения тест на бомбата „Тринити“ през юли 1945 г. Тринититът съдържа нов, подобен на клетка клатратен кристал и квазикристали – редки материали, някога смятани за невъзможни, които съдържат неповтарящи се атомни структури. Квазикристали са открити и в метеорити. Въпреки че сплавта, открита в залива Хирошима, не е квазикристал, нейната структура може да ни помогне да я разберем по-добре, казва Бинди, защото е подобна на някои от атомните подредби в квазипериодичните материали.

Това откритие, публикувано в сп. Science Advances, повдига въпроси относно това какви видове вещества могат да се създадат при екстремни събития и дали те са „изолирани куриози“ или част от „по-общ клас материали“, добавя Бинди. „Ако този по-широк модел е реален, тогава отломките от атомни взривове могат да ни помогнат да открием принципи на образуване на материята, които се отнасят и за удари на метеорити, удари на мълнии и други бурни събития в природата.“

Откритието отразява „цял свят, до голяма степен недокоснат“ от материали, които са трудни за създаване при термодинамично стабилни условия – и трудни за намиране на места с ежедневна история, казва Майкъл Уидом, физик от университета "Карнеги Мелън", който не е участвал в проучването, но е работил с Бинди в миналото. „Бинди правилно отчита, че ако искате да намерите нови материали, те ще бъдат на необичайни места.“

Снимка: Unsplash

Виж още: С цена от 399 долара непотвърденият модел Mac Neo на Apple иска да ви убеди да зарежете Windows