Dünyanın ilk atom bombası patlaması olağandışı kristal üretti

16 Temmuz 1945'te ilk atom bombası ABD'nin New Mexico eyaletinin çölünde patlatıldı. İtalya'dan araştırmacılar, patlamanın muazzam ısısının yeni bir kristalin ortaya çıkmasına neden olduğunu buldu.

Isı, kumu ve buharlaşmış kablolardan gelen bakır da dahil olmak üzere diğer malzemeleri, yeşil veya kırmızı olabilen cam benzeri, hafif radyoaktif bir maddeye dönüştürdü. “Trinity” adı verilen nükleer denemeden sonra Trinitit adı verildi.

Mineralog Luca Bindi liderliğindeki ekip, Trinitit'in içinde klatrat adı verilen yeni bir kristal yapı keşfetti; bu, içinde atomların hapsolduğu bir kafes. Trinititteki kristal kafes silikondan yapılmıştır ve 12 kenarlı bir dodekahedron veya 14 kenarlı bir tetradekahedron şekline sahiptir. Buna kalsiyum, bakır ve demir atomları dahildir.

Tamamen yeni klatrat formu

Bindi, ABD bilim dergisi Scientific American'a şunları söyledi: “Bu, klatrat kristallerinin tamamen yeni bir formudur; doğada veya nükleer bir patlamanın kalıntılarında buna benzer bir şey bulunmamıştır.” Floransa Üniversitesi'nden araştırmacının liderliğindeki ekip, keşiflerini Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri (PNAS) dergisinde yayınladı.

Malzeme, olağandışı yapısını, oluşturulduğu zorlu koşullara borçludur: Başlangıç ​​malzemeleri, 1.500 santigrat derece sıcaklıklara ve birkaç gigapaskal aralığındaki basınca maruz bırakıldı. Kısa sürede buharlaştılar, karıştılar ve soğudular.

Bindi, bunların hepsinin saniyeler içinde gerçekleştiğini, dolayısıyla atomların kendilerini kararlı yapılar halinde organize edecek zamanları olmadığını söyledi. Bu tür denge dışı malzemenin ortaya çıkmasının nedeni budur. Normal koşullar altında klatrat stabil olmayacak, bozunacaktır.

Bindi'nin ekibi 2021'de kırmızı trinititte dikkate değer bir keşif yapmıştı: İçinde demir, silikon, bakır ve kalsiyum da içeren bir yarı kristal buldular. Yarı kristalin içi kristale benzer bir yapıya sahiptir. Ancak bunlardan birinin aksine düzensizdir.

Kuasikristaller çok nadirdir. Bindi'nin Trinitit'te keşfettiği olaya ek olarak, benzer aşırı koşullar oluşturabilen göktaşı çarpmalarından yalnızca birkaçı bilinmektedir.

(wpl)