خبرگزاری آریا - دانشمندان در بقایای آزمایش هستهای ترینیتی در سال 1945، نوعی بلور ناشناخته و قفسمانند کشف کردهاند که تنها در شرایط فوقالعاده شدید یک انفجار اتمی شکل میگیرد؛ کشفی که میتواند درک بشر از رفتار ماده در رویدادهای پرانرژی کیهانی را متحول کند.
وقتی اولین بمب هستهای در سال 1945 در محل ترینیتی منفجر شد، شنهای بیابان آن منطقه را به آزمایشگاهی منحصر به فرد برای دانشمندان تبدیل کرد.
به تازگی، محققان یک کلاترات کلسیم-مس-سیلیکون ناشناخته را در بقایای آزمایش هستهای ترینیتی 1945 کشف کردهاند. این کریستال مکعبی و قفس مانند که در اثر انفجار ایجاد شده است، نشان دهنده اولین کلاترات تولید شده توسط یک انفجار هستهای است. جالب اینجاست که این بلور را نمیتوان در یک آزمایشگاه استاندارد ساخت.
محققان دانشگاه فلورانس در مقاله تحقیقاتی خود نوشتند: ما از کشف یک کلاترات نوع اول Ca-Cu-Si که قبلا ناشناخته بود و در طول آزمایش هستهای ترینیتی در سال 1945 تشکیل شد، خبر میدهیم؛ اولین کلاترات تایید شده از نظر کریستالوگرافی که در بین محصولات انفجار هستهای شناسایی شده است.
بلوری که از آتش هستهای متولد شده است
کلاتراتها شگفتیهای معماری دنیای میکروسکوپی هستند. این بلورها از «قفسهای» اتمی تشکیل شدهاند که اتمهای مهمان را در داخل خود به دام میاندازند.
براساس این مطالعه، این ماده قبلا ناشناخته، یک کلاترات نوع اول است که از کلسیم، مس و سیلیکون تشکیل شده است. این نسخه خاص مکعبی است و دارای اشکال هندسی مانند دوازدهوجهیها است.
ساختار آن دارای یک قفس مولکولی است که از یک چارچوب سیلیکون-مس ساخته شده و یک شبکه سفت و سخت تشکیل میدهد. این قفسهای هندسی اتمهای کلسیم مهمان را به دام میاندازند و یک آرایش پایدار اما عجیب و غریب از ماده ایجاد میکنند که در شرایط محیطی عادی رخ نمیدهد.
برای ایجاد آن، طبیعت به شرایط خاص و شدید و دور از تعادل 16 ژوئیه 1945 نیاز داشت. ما در مورد میلیونها درجه گرما، فشار اتمسفر خردکننده و یک فرآیند خنکسازی آنقدر سریع صحبت میکنیم که اساساً اتمها را در هوا منجمد کرد، قبل از اینکه بتوانند به حالت عادی برگردند.
این شرایط امکان تشکیل فازهای غیرتعادلی را فراهم میکند. موادی که به سادگی نمیتوان با استفاده از سنتز آزمایشگاهی مرسوم ایجاد کرد.
تصاویر اتمی
تأثیر واقعی این کشف در آنچه در مورد قوانین اساسی فیزیک به ما میآموزد، نهفته است.
این کریستالها بخشی از فیزیک را ثبت میکنند که انسانها تقریبا هرگز مستقیما شاهد آن نیستند. به گفته محقق ارشد، لوکا بیندی، این ساختارهای میکروسکوپی به ما کمک میکنند تا درک کنیم که ماده در طول سایر رویدادهای کیهانی پرانرژی، مانند برخورد رعد و برق، برخورد شهابسنگ و حتی برخورد سیارات، چگونه رفتار میکند.
در نهایت، یافتههای جدید میتوانند شکاف بین انفجارهای ساخته دست بشر و پدیدههای کیهانی را پر کنند و دادههای حیاتی جدیدی را برای کانیشناسی و فیزیک ماده چگال ارائه دهند.