在第一次核弹试验的残骸中发现了奇怪的晶体

三位一体炸弹测试留下了一种独特的物质形式,现在,科学家们在其中发现了一种新的化学结构

来源:科学美国人

在第一次核弹试验的残骸中发现了奇怪的晶体

三位一体炸弹测试留下了一种独特的物质形式,现在,科学家们在其中发现了一种新的化学结构

作者:Clara Moskowitz 编辑:Claire Cameron

1945 年 7 月 16 日在新墨西哥州进行的 Trinity 核试验产生的火球。

安德伍德档案馆/贡献者/盖蒂图片社

近 81 年前,第一颗核弹爆炸。作为曼哈顿计划的一部分,在新墨西哥沙漠进行的三位一体试验引爆了一枚钚弹,释放了 25 吨 TNT 的能量。当蘑菇云消退时,融化的沙子与蒸发的传感器线结合在一起留下了一种奇怪的玻璃状物质。科学家称其为三位一体。

现在,研究人员在 Trinitite 中发现了一种称为包合物的新材料,这是一种笼状化学晶格,可将其他原子捕获在其中。 “这是一种全新的包合物晶体,以前在自然界或核爆炸产物中从未见过,”意大利佛罗伦萨大学的地质学家卢卡·宾迪(Luca Bindi)说,他是一项详细介绍这一发现的新研究的合著者。

这种奇怪的材料是非常不寻常的条件造成的。在三位一体爆炸期间,被扫入随后火球的沙子暴露在高于 1,500 摄氏度的温度和几千兆帕的压力下——这是正常大气压的数万倍,足以将石墨挤压成钻石。物质极快地汽化、混合和冷却,重新排列成新的形式。宾迪说:“这一切都在几秒钟内发生,因此原子没有时间排列成稳定的结构,从而导致了像这样的不寻常的非平衡材料。”

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研究中使用的 Trinitite 样品,其中发现了新的包合物。

Luca Bindia、Marek Mihalkovi、Michael Widom、Paul J. Steinhardt/PNAS

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