Materijal je nastao u ekstremnim uslovima nuklearne eksplozije, a otkriće je objavio tim predvođen geologom Lukom Bindijem sa Univerziteta u Firenci, piše ScienceAlert.
Vatrena kugla koja je nastala nakon detonacije dostigla je temperaturu višu od 7.000°C i u nekoliko sekundi isparila metal i ljudsko tkivo.
Dok su se materijali hladili, u pepelu je nastalo nešto potpuno novo.
Naučnici su u komadiću materijala iz pijeska zaliva Hirošime identifikovali metalnu leguru stvorenu u uslovima nezamislivim van nuklearne eksplozije.
Eksperiment u vatrenoj kugli
Luka Bindi objašnjava da nuklearna eksplozija izaziva veliki broj nekontrolisanih eksperimenata s materijalima.
U takvim okolnostima nastaju kombinacije i strukture za čije bi namjerno istraživanje u laboratoriji bile potrebne godine.
Nalazi su objavljeni u časopisu Science Advances.
"Nuklearna vatrena kugla izlaže različite materijale ekstremnoj vrućini, silovitom miješanju i nevjerovatno brzom hlađenju, a sve se to odvija u nekoliko sekundi", rekao je Bindi.
Eksplozija bombe "Little Boy" od 15 kilotona ostavila je brojne posljedice.
Među njima su i mikroskopske čestice radioaktivnih ostataka.
Riječ je o sićušnim staklastim kuglicama koje su nastale miješanjem isparene i rastopljene materije koja se naglo ohladila.
Tragovi u staklenim kuglicama
"Metali, staklo, tlo i građevinski materijali ispare i miješaju se na vrlo visokim temperaturama, a to stvara hemijske kombinacije koje bi se rijetko pojavile u normalnim uslovima", objasnio je Bindi.
"Dok se vatrena kugla širi, materijal se kondenzuje i hladi toliko brzo da neobični atomski rasporedi ostanu 'zamrznuti' prije nego što se uspiju pretvoriti u jednostavnije, stabilnije strukture", dodao je.
Bindi i njegovi kolege tražili su upravo neobične metalne faze sačuvane u ostacima eksplozije.
Proučili su 34 uzorka i koristili tehnike visoke rezolucije kako bi ispitali sastav i strukturu svake kuglice.
Jedan se uzorak pokazao posebno zanimljivim jer je unutar staklaste strukture sadržavao mikroskopske fragmente legure željeza i hroma.
Jedinstvena struktura i sastav
Većina metalnih fragmenata bila je očekivana s obzirom na kontekst, no jedan se isticao.
"Prvi trag dobili smo iz hemijskih analiza. Jedno je zrno sadržavalo znatno više silicijuma od okolnih metalnih čestica bogatih željezom i hromom", rekao je Bindi.
Zrno je široko samo oko 10 mikrometara.
Analiza je otkrila da sadrži uglavnom željezo, uz hrom, silicijum, nikl, molibden, mangan i aluminijum.
Istraživači su za detaljnu analizu odabrali to neobično zrno i još tri slične veličine.
Tri usporedna zrna imala su jednostavnu prostorno centriranu kubičnu strukturu, kakva se očekuje kod običnog čelika.
No, neobično zrno imalo je znatno složeniju i uređeniju strukturu.
"Novost je u specifičnoj kombinaciji hemijskog sastava i kristalne strukture. Ona ne odgovara poznatim industrijskim legurama niti ranije zabilježenim produktima eksplozija", objasnio je Bindi.
"Ne može se odvojiti od katastrofe koja ga je stvorila"
Naučnici vjeruju da je legura nastala kondenzacijom iz metalne pare, nakon čega se naročito brzo ohladila.
U normalnim okolnostima, kondenzirana kapljica formirala bi jednostavniju strukturu jer bi se hladila sporije. Umjesto toga, legura je ostala zarobljena u složenoj konfiguraciji prije nego što je mogla preći u stabilnije stanje.
"Ova otkrića upućuju na to da ostaci istorijskih eksplozija možda sadrže čitav niz rijetkih metastabilnih faza. Mnoge od njih skrivene su u zrncima širokim tek nekoliko mikrometara, pa ih je zato lako previdjeti", rekao je Bindi.
To znači da pepeo nuklearnih eksplozija može skrivati materijale za koje još ne znamo da postoje.
"Sa naučne strane, materijal je izvanredan, ali ne može se odvojiti od ljudske katastrofe koja ga je stvorila. Ovom se radu stoga mora pristupiti s poniznošću, poštovanjem i jasnom sviješću da naučna spoznaja ovdje proizlazi iz ostataka velike patnje", zaključio je Bindi.
Komentari (0)