Nově objevený kvazikrystal – „pozoruhodný ve své složitosti“ – vytvořený prvním jaderným výbuchem v místě Trojice

Letecký pohled na Zemi nula 28 hodin po zkoušce trojice 16. července 1945. Jaderný výbuch vedl ke vzniku nově objeveného polokrystalu vytvořeného při sloučení okolního písku, zkušební věže a měděných přenosových vedení.

Objev nových materiálů by jednoho dne mohl zabránit šíření jaderných zbraní.

Nově objevený kvazi-krystal vytvořený prvním jaderným výbuchem v lokalitě Trinity v Novém Mexiku 16. července 1945 mohl někdy vědcům pomoci lépe porozumět nelegálním jaderným výbuchům a omezit šíření jaderných zbraní.

Vzorek červeného trinititu obsahuje polokrystalický

Obrázek červeného trojitého vzorku obsahujícího kvazikrystal. Uznání: Luca Bindi a Paul J Steinhardt.

Terry C. Wallace, emeritní ředitel Národní laboratoře v Los Alamos a spoluautor článku o objevu, zveřejněného včera v PNAS. Obvykle analyzujeme trosky a radioaktivní plyny, abychom pochopili, jak jsou vyráběny zbraně nebo materiály, které obsahují, ale tyto otisky prstů se zhoršují. Kvazi-krystal, který se tvoří na místě jaderného výbuchu, by nám pravděpodobně mohl sdělit nové typy informací – a budou tu navždy. “

Nově objevený materiál byl náhodně vytvořen při výbuchu prvního testu atomové bomby, který vyústil ve sloučení okolního písku, testovací věže a měděných přenosových vedení do skelné látky známé jako trinityit. Kvazikrystaly jsou zvláštní látka, která porušuje pravidla klasických krystalických materiálů. Látky jako cukr, sůl nebo křemen tvoří krystaly s periodickým uspořádáním: atomy jsou uspořádány ve vzoru, který se opakuje ve třech rozměrech. Semi-krystalické krystaly byly poprvé objeveny v 80. letech a mají atomovou strukturu svých základních prvků, ale vzor není cyklický. Kvazikrystalická, vytvořená explozí triády ve vzorku červeného trinititu, má 5násobnou rotační symetrii, což u normálního krystalu není možné. Skupina symetrie kvazi-krystalu je stejná jako skupina běžných 20stranných pevných látek známých jako hexahedral a chemie je dána vzorcem Si61S30Který – který7Fe2. Tento nový semikrystalický krystal je nyní nejstarším člověkem vyrobeným kvazikrystalickým krystalem se zjevným časovým údajem (jeho vznikem, místem objevu a radioaktivitou), což naznačuje jeho okamžik vzniku.

READ  Bylo oznámeno 13 úmrtí a 2 765 případů COVID, když se New Jersey připravuje na otevření vhodnosti vakcíny
Leštěný povrch pro semikrystalický vzorek

Kombinované rentgenové mapy leštěného povrchu studovaného vzorku indikující rozdíl chemického složení Ca-Si-Al. Uznání: Luca Bindi a Paul J Steinhardt.

„Kvazikrystaly se tvoří v extrémních prostředích, které se na Zemi vyskytují jen zřídka,“ řekl geofyzik Wallace. „Vyžaduje to traumatizující událost s intenzivním šokem, teplotou a tlakem. Obvykle to nevidíme, kromě něčeho tak dramatického, jako je jaderný výbuch.“ Termodynamické / rázové podmínky, za kterých byly kvazi-krystaly vytvořeny, jsou zhruba srovnatelné s těmi, které vytvořily přírodní krystaly objevené v meteoritu Khatyrka, které se datují nejméně stovky milionů let a možná se datují na začátek sluneční soustavy .

Kovová kapička obsahující semikrystalickou látku

Zpětně rozptýlený rastrovací elektronový mikroskop, obraz studované kovové kapičky obsahující kvazikrystalickou látku s vlastnostmi Cu, Cu2S a Si61Cu30Ca7Fe2. Uznání: Luca Bindi a Paul J Steinhardt

„Tento kvazikrystal je pozoruhodný svou složitostí – ale zatím nám nikdo neřekl, proč se vytvořil takto. Ale jednoho dne na to přijde vědec nebo inženýr, který nám sundá šupiny z očí a my mít termodynamické vysvětlení k jeho vytvoření. Doufám tedy, že můžeme tyto znalosti využít k lepšímu pochopení jaderných výbuchů a nakonec k získání úplnějšího obrazu toho, co představuje jaderná zkouška, “řekl Wallace.

Odkaz: „Náhodná syntéza dříve neznámého kvazikrystalu v prvním testu atomové bomby“ od Lucy Bindi, William Kolb, G. Sborník Národní akademie věd.
DOI: 10,1073 / pnas.2101350118

Článek byl napsán ve spolupráci s University of Florence, Italy, University of Massachusetts a California Institute of Technology and Univerzita Princeton.

You May Also Like

About the Author: Waldo Kemp

"Hrdý výtržník. Oceněný odborník na kávu. Hodně padá. Typický webový fanatik. Twitter geek."

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *