В месте, где впервые в истории взорвали атомную бомбу, найден невозможный квазикристалл

ФОТО: Bindi et al., PNAS, 2021

16 июля 1945 года в 5:29 в Нью-Мексико в рамках "проекта Манхэттен" прошло ядерное испытание Троица (Trinity). Это было первое ядерное испытание в мире, давшее начало самому кровавому времени в мировой истории.

В момент взрыва была высвобождена энергия, равнозначная 21 килотонне TNT, он мгновенно уничтожил 30-метровую башню и несколько километров медного провода, соединявшего башню с контрольным оборудованием. Взрыв буквально сплавил башню и медные провода с асфальтом и песком пустыни, что привело к появлению нового, похожего на стекло материала - тринитита.

Десятилетия спустя ученые сделали удивительное открытие, в частности, в куске тринитита была найден квазикристалл, считавшийся когда-то невозможным.

"Квазикристаллы создаются в экстремальных условиях, которые редко возможны на Земле. Нужны условия с экстремальным взрывом, температурой и давлением. Обычно мы таких условия не видим, за исключением, например, взрывов атомной бомбы", - пояснил геофизик Терри Уоллес.

Видео: Восстановленное видео эпической силы первой атомной бомбы

Большая часть кристаллов - начиная со столовой соли и заканчивая алмазом - подчиняется одному и тому же закону: их атомы расположены в решетчатой структуре, повторяющейся в трехмерном пространстве. В свою очередь квазикристаллы этот закон нарушают: способ расположения атомов не повторяется.

Когда концепция квазикристаллов впервые в 1984 году появилась в научном мире, считалось, что они невозможны. Однако после этого квазикристаллы были найдены внутри метеоритов и даже были созданы в лаборатории.

Зная, что для создания квазикристаллов нужны экстремальные условия, команда итальянских ученых решила осмотреть ближе красный тринитит. Используя такие технологии как электронную микроскопию и дифракцию рентгеновских лучей, ученые проанализировали шесть образцов красного тринитита. В одном из образцом им удалось найти нечто особенное - крупицу силикона, меди и железа с 20 гранями и пятикратной симметрией вращения, которая невозможна в обычных условиях.

"Этот квазикристалл удивителен своей сложностью, однако никто не может сказать, почему он образовался. Однако один раз ученые и инженеры это выяснят", - добавил Уоллес.

Это самый старый известный антропогенный квазикристалл. Сейчас считается, что существуют естественные способы, как эти кристаллы могут образовываться, например, во время удара молнии в песок или падения на Землю метеорита.

Исследование было опубликовано в научном журнале PNAS.


НАВЕРХ
Back