أدى اختبار القنبلة الذرية الأولى إلى ظهور بلورة غير معروفة للعلم

اكتشف العلماء بلورة غير عادية في مادة الترينيتيت، وهي مادة زجاجية تشكلت بعد أول تجربة نووية أمريكية، ترينيتي، عام 1945. وعلى الرغم من أن البلورة نفسها تشكلت لحظة الانفجار، إلا أن بنيتها لم تصبح معروفة إلا الآن، بعد إعادة تحليل العينات باستخدام الأساليب الحديثة. ونشرت النتائج في المجلة بناس.

انفجار غير المعادن

كان اختبار ترينيتي الذي أجري في 16 يوليو 1945 في نيو مكسيكو أول انفجار نووي في التاريخ. أدت الطاقة المكافئة لحوالي 21 كيلو طن من مادة تي إن تي إلى تبخير البرج الذي يبلغ ارتفاعه 30 مترًا والمعدات المحيطة به على الفور. تم إذابة الرمل والمعادن والعناصر الإنشائية ورفعها إلى كرة نارية.

عند التبريد السريع، تجمد هذا الخليط إلى مادة زجاجية – ترينيتيت. كان فيه أنه بعد عقود، خلال الدراسة المتكررة، بدأ الكشف عن الهياكل البلورية غير العادية.

كريستال ذو بنية ذرية غير عادية

وصف فريق من الجيولوجيين بقيادة لوكا بيندي من جامعة فلورنسا مركبًا غير معروف سابقًا، وهو هيكل تشكل فيه الشبكة الذرية “أقفاصًا” تحتوي على ذرات أخرى بداخلها.

يلاحظ الباحثون:

وكتب مؤلفو العمل: “إن الظروف القاسية قصيرة المدى الناجمة عن الانفجارات النووية يمكن أن تؤدي إلى تكوين مراحل صلبة لا يمكن الوصول إليها عن طريق التوليف التقليدي”.

نحن نتحدث عن النوع الأول من الكالثرات الذي يعتمد على سيليكات الكالسيوم والنحاس. وهذه هي الحالة الأولى المؤكدة لاكتشاف مثل هذا الهيكل في منتجات انفجار نووي.

الظروف التي ينشأ فيها الهيكل “المستحيل”.

أثناء الانفجار، نشأت حالات بدنية نادرة للغاية في وقت واحد:

• درجة حرارة أعلى من 1500 درجة مئوية
• الضغط 5-8 جيجاباسكال (10 آلاف مرة أعلى من الضغط الجوي على سطح الأرض)
• التبريد اللاحق المفاجئ

مثل هذا الانتقال السريع من التسخين الشديد إلى “التجميد” الفوري للهيكل سمح للذرات بأن تصبح ثابتة في تكوين غير قياسي.

وبالتالي، تم “الحفاظ” على المادة على الفور في لحظة الحالة القصوى للمادة.

تمت دراسة الترينيتيت سابقًا: تم العثور على بلورات شبه نادرة فيه – هياكل ذات ترتيب ذري غير عادي لا يتوافق مع علم البلورات الكلاسيكي.

هياكل مستقلة في مادة واحدة

تكمن خصوصية العمل في أن الكالثرات وشبه البلورات المكتشفة مسبقًا في نفس العينة لا يرتبطان ببعضهما البعض. على الرغم من ظروف التكوين المماثلة، فقد نشأت بشكل مستقل.

أظهرت النمذجة أن التحويل المباشر من هيكل إلى آخر غير مرجح بسبب ارتفاع تركيز النحاس.

قيمة الافتتاح

تظهر الدراسة أن الأحداث الطبيعية والأحداث المتطرفة التي من صنع الإنسان يمكن أن تنتج مواد لا يمكن إعادة إنتاجها بالطرق المعملية القياسية.

يشير المؤلفون إلى أن “هذه النتائج تستبعد تفسيرًا بنيويًا بسيطًا لشبه بلورة الثالوث، وتسلط الضوء على تفرد المراحل الغنية بالسيليكون التي تتشكل في ظل الظروف القاسية”.

ووفقا للعلماء، فإن مثل هذه الاكتشافات لا تساعد فقط في إعادة بناء عواقب التجارب النووية، ولكن أيضا في تحليل العمليات الأخرى عالية الطاقة، بما في ذلك ضربات النيزك والبرق.