80 години след ядрения тест „Тринити“, учените идентифицират нов кристал, улавящ молекули
Почти 80 години след първата нуклеарна детонация в историята, учените не престават да откриват следи от необикновени форми на материя, основани при рисковите условия на теста „ Тринити “ — събитие, което трансформира хода на науката, войната и света.
Изследване на интернационален екип, управителен от проф. Лука Бинди, професор по минералогия в катедрата по науки за Земята в Университета във Флоренция, разкрива изцяло нов вид материал, открит в така наречен тринитит — стъкловидната субстанция, формирана от разтопен необитаем пясък след гърмежа през 1945 година Проучването е и разказва рисково неравновесен синтез на Ca-Cu-Si клатрат — конструкция, която до момента не е следена нито в природата, нито в лабораторни условия.
На 16 юли 1945 година в пустинята на щата Ню Мексико в границите на плана „ Манхатън “ е осъществен пробата „ Тринити “ — първото тестване на плутониева имплозионна бомба. Под научното управление на физика Робърт Опенхаймер детонацията освобождава сила, равняваща се на към 25 килотона тротил.
Взривът основава огнено кълбо с диаметър от километри, което разтапя пясъка на пустинята и изпарява железни съставни елементи на оборудването. Когато облакът се разсейва, на мястото остава нов материал — тринитит, стъкловидна маса, която се трансформира в неповторима естествена лаборатория за проучване на материя при рискови условия.
Новият материал: кристал, роден от безпорядък
В рамките на тринитита учените откриват клатрат — комплицирана „ клетъчна “ кристална конструкция, построена от силициеви атоми, която образува кухини, в които се улавят атоми на калций, мед и желязо.
Според откривателите това е изцяло нов клас клатратен кристал, зародил при извънредно високи температури — над 1500°C — и налягания, достигащи гигапаскали. При тези условия материята се е разтопявала, изпарявала и рекристализирала за елементи от секундата, без време да доближи устойчиво положение.
„ Това е образец за изцяло неравновесна кристализация, при която атомите са ‘замръзнали’ в структури, които другояче не биха могли да съществуват “, изяснява проф. Бинди.
Клатратът е открит в медно-богата железна капка, вградена в тринитита — самобитен „ микрокосмос “, запечатал физиката на момента на гърмежа.
Откритието не е изолиран случай. Предишни проучвания на същия материал са разпознали и квазикристали — друга извънредно рядка форма на материя, която има подредена, само че непериодична атомна конструкция и дълго време е била считана за невъзможна.
Подобни структури са откривани и в астероиди, което подсказва, че рискови събития — като галактически конфликти или нуклеарни детонации — могат да основават условия, недостижими в нормалните лаборатории.
Според учените другите минерали в тринитита са се формирали според от локалния химичен състав — да вземем за пример съществуването или неналичието на мед е определяло дали ще се образува клатрат или квазикристал.
Изследователите акцентират, че сходни открития демонстрират по какъв начин даже най-екстремните и разрушителни събития могат да се трансфорат в източник на научно познание.
„ Ядрени детонации, мълнии и метеоритни удари работят като естествени лаборатории “, означават създателите. „ Те ни разрешават да следим форми на материята, които не можем да възпроизведем по стандартен метод. “
Заключението на екипа е, че проучването на такива материали освен уголемява фундаменталната физика и минералогия, само че може да даде и насоки за бъдещо планиране на нови, високотехнологични материали.
Изследване на интернационален екип, управителен от проф. Лука Бинди, професор по минералогия в катедрата по науки за Земята в Университета във Флоренция, разкрива изцяло нов вид материал, открит в така наречен тринитит — стъкловидната субстанция, формирана от разтопен необитаем пясък след гърмежа през 1945 година Проучването е и разказва рисково неравновесен синтез на Ca-Cu-Si клатрат — конструкция, която до момента не е следена нито в природата, нито в лабораторни условия.
На 16 юли 1945 година в пустинята на щата Ню Мексико в границите на плана „ Манхатън “ е осъществен пробата „ Тринити “ — първото тестване на плутониева имплозионна бомба. Под научното управление на физика Робърт Опенхаймер детонацията освобождава сила, равняваща се на към 25 килотона тротил.
Взривът основава огнено кълбо с диаметър от километри, което разтапя пясъка на пустинята и изпарява железни съставни елементи на оборудването. Когато облакът се разсейва, на мястото остава нов материал — тринитит, стъкловидна маса, която се трансформира в неповторима естествена лаборатория за проучване на материя при рискови условия.
Новият материал: кристал, роден от безпорядък
В рамките на тринитита учените откриват клатрат — комплицирана „ клетъчна “ кристална конструкция, построена от силициеви атоми, която образува кухини, в които се улавят атоми на калций, мед и желязо.
Според откривателите това е изцяло нов клас клатратен кристал, зародил при извънредно високи температури — над 1500°C — и налягания, достигащи гигапаскали. При тези условия материята се е разтопявала, изпарявала и рекристализирала за елементи от секундата, без време да доближи устойчиво положение.
„ Това е образец за изцяло неравновесна кристализация, при която атомите са ‘замръзнали’ в структури, които другояче не биха могли да съществуват “, изяснява проф. Бинди.
Клатратът е открит в медно-богата железна капка, вградена в тринитита — самобитен „ микрокосмос “, запечатал физиката на момента на гърмежа.
Откритието не е изолиран случай. Предишни проучвания на същия материал са разпознали и квазикристали — друга извънредно рядка форма на материя, която има подредена, само че непериодична атомна конструкция и дълго време е била считана за невъзможна.
Подобни структури са откривани и в астероиди, което подсказва, че рискови събития — като галактически конфликти или нуклеарни детонации — могат да основават условия, недостижими в нормалните лаборатории.
Според учените другите минерали в тринитита са се формирали според от локалния химичен състав — да вземем за пример съществуването или неналичието на мед е определяло дали ще се образува клатрат или квазикристал.
Изследователите акцентират, че сходни открития демонстрират по какъв начин даже най-екстремните и разрушителни събития могат да се трансфорат в източник на научно познание.
„ Ядрени детонации, мълнии и метеоритни удари работят като естествени лаборатории “, означават създателите. „ Те ни разрешават да следим форми на материята, които не можем да възпроизведем по стандартен метод. “
Заключението на екипа е, че проучването на такива материали освен уголемява фундаменталната физика и минералогия, само че може да даде и насоки за бъдещо планиране на нови, високотехнологични материали.
Източник: moreto.net
КОМЕНТАРИ