Skip to content
Осум децении по првата нуклеарна експлозија во историјата, научниците сè уште откриваат нови траги од екстремните услови што ги создал тестот „Тринити“ во пустината во Ново Мексико. Во остатоците од експлозијата, истражувачки тим од Европа и САД идентификувал досега непозната кристална структура, создадена во материјалот познат како тринитит – стаклеста маса што настанала кога песокот, металите и опремата околу бомбата биле стопени и повторно стврднати под огромна температура и притисок.
Откритието е објавено во Proceedings of the National Academy of Sciences, а тимот го предводи минералогот Лука Бинди од Универзитетот во Фиренца. Новиот материјал е клатрат од калциум, бакар и силициум – тип кристал со „кафезна“ атомска структура што може да зароби други атоми во себе. Научниците наведуваат дека тоа е прва кристалографски потврдена клатратна структура пронајдена меѓу цврстите производи на нуклеарна експлозија.
Кристалот е пронајден во таканаречен „црвен тринитит“, поретка форма на материјалот создаден по експлозијата. За разлика од почестата зелена варијанта, црвениот тринитит содржи повеќе метали од испарената тест-кула, каблите и мерната опрема што биле уништени при експлозијата. Токму во таква метално богата средина, под услови што траеле само секунди, атомите се организирале во структура што не е позната од природата и не е репродуцирана во обична лабораториска синтеза.
Тестот „Тринити“ беше изведен на 16 јули 1945 година како дел од проектот „Менхетен“, под научното раководство на Џ. Роберт Опенхајмер. Експлозијата стопила голем дел од околниот пустински песок, заедно со метални делови од опремата, создавајќи материјал кој денес служи како своевидна геолошка снимка на првата нуклеарна детонација. Во тие секунди, материјата била изложена на температури повисоки од 1.500 Целзиусови степени и притисоци десетици илјади пати повисоки од нормалниот атмосферски притисок.
Научната важност на ова откритие не е само во неговата историска поврзаност со првата атомска бомба. Клатратите се значајни затоа што нивната атомска „кафезна“ структура може да има примена во напредни технологии, од термоелектрична конверзија и нови полуспроводници, до системи за складирање водород и други материјали за чиста енергија. Сепак, истражувачите не тврдат дека овој конкретен кристал веднаш ќе има индустриска примена, туку дека неговото постоење може да помогне подобро да се разбере како се создаваат екстремни материјали.
Ова не е првпат тринититот да открие неочекувана хемија. Во 2021 година, Бинди и неговите соработници во истиот тип црвен тринитит открија и квазикристал – форма на материја со уредена, но непериодична атомска структура, која долго време се сметала за невозможна. Новиот клатрат е создаден од слични елементи како и тој квазикристал, што им дава на научниците нова можност да ја споредат нивната појава и да разберат како разликите во количината на бакар можеле да доведат до различни кристални структури.
Откритието покажува дека нуклеарните експлозии, ударите од метеорити, молњите и другите ретки високоенергетски настани можат да дејствуваат како природни лаборатории. Во нив се создаваат услови што траат кратко, но се доволно силни за да ја натераат материјата да се организира во форми што во нормални услови не би се појавиле. За научниците, таквите материјали не се само куриозитет, туку прозорец во физиката и хемијата на екстремните состојби.