کشف ماده‌ای ناشناخته در بقایای انفجار اتمی هیروشیما توسط دانشمندان

کد خبر: ۹۳۳۰۱۱ تاریخ انتشار: ۳۶ : ۱۸ – ۰۹ مرداد ۱۴۰۵

دانشمندان موفق به شناسایی ماده‌ای ناشناخته در بقایای انفجار اتمی هیروشیما شده‌اند. این ماده، آلیاژی غنی از سیلیکون است که تا کنون ناشناخته مانده و می‌تواند به درک بهتر پیامدهای انفجارهای هسته‌ای و فرایندهای شیمیایی در شرایط شدید کمک کند.

این تحقیق که نتایج آن در نشریه Science Advances منتشر شده، نشان می‌دهد که این ترکیب بلوری نوعی آلیاژ چندجزئی است که از پنج عنصر فلزی یا بیشتر تشکیل شده است. «لوکا بیندی»، زمین‌شناس و بلورشناس دانشگاه فلورانس و نویسنده اصلی این مطالعه، پیش از این نیز در بقایای آزمایش هسته‌ای ترینیتی، بلور جدیدی را شناسایی کرده بود. او می‌گوید که چنین رویدادهای شدیدی نه تنها مواد را تغییر شکل می‌دهند، بلکه می‌توانند ساختارهای شیمیایی جدیدی نیز ایجاد کنند.

به گزارش انتخاب، بیندی بیان می‌کند که این آلیاژ ناشناخته در ذرات میکروسکوپی موسوم به Hiroshimaites یافت شده است که در زمان انفجار اتمی هیروشیما شکل گرفته‌اند. او بر این باور است که این کشف، به همراه یافته‌های قبلی از بقایای آزمایش ترینیتی، نشان می‌دهد که محیط‌های با دمای بسیار بالا و سپس سرد شدن سریع می‌توانند ترکیب‌های شیمیایی و ساختارهای بلوری ناشناخته‌ای را ایجاد کنند.

براساس این پژوهش، در زمان انفجار بمب اتمی بر فراز هیروشیما، گوی آتشینی با دمایی بیش از ۷ هزار درجه سانتی‌گراد ایجاد شد که منجر به تبخیر ساختمان‌ها، خاک، فلزات، شیشه و آب و تبدیل آن‌ها به پلاسمایی آشفته گردید. سپس قطرات داغ فلزی در هوا پراکنده شدند و پس از سرد شدن، در سطح شهر فرود آمدند.

پژوهشگران در این مطالعه ۳۴ نمونه از ذرات Hiroshimaites را با استفاده از میکروسکوپ، آنالیز شیمیایی و پراش پرتو ایکس مورد بررسی قرار دادند. ابعاد نمونه‌های انتخابی تنها حدود ۱۰ میکرومتر بود که کمی بزرگ‌تر از قطر یک گلبول قرمز انسان است.

این ماده جدید شامل آهن، کروم، نیکل، منگنز، مولیبدن، سیلیکون، آلومینیوم و چندین عنصر دیگر است که همگی در یک شبکه بلوری مکعبی و همگن قرار گرفته‌اند. در یکی از این نمونه‌ها، دانشمندان آلیاژی بسیار کوچک شامل آهن، نیکل، سیلیکون و آلومینیوم را شناسایی کردند که از بقایای ساختمان‌های تبخیرشده در انفجار به‌دست آمده‌اند. با وجود پیچیدگی ترکیب شیمیایی، آرایش اتم‌های این ماده بسیار منظم بود. بیندی می‌گوید که این موضوع نشان می‌دهد انفجارهای هسته‌ای قادر به تولید آلیاژهای بلوری پیچیده و منظم هستند و صرفاً مواد موجود را ذوب یا تغییر شکل نمی‌دهند.

به گفته پژوهشگران، این ترکیب‌ها از منظر «جرم‌شناسی هسته‌ای» نیز اهمیت زیادی دارند، زیرا اطلاعات ارزشمندی درباره مواد به‌کاررفته در بمب، شرایط محیطی و ویژگی‌های گرماشیمیایی لحظه انفجار در خود دارند. همچنین آلیاژهای چندجزئی از این نوع معمولاً دارای استحکام مکانیکی، پایداری حرارتی و مقاومت بالایی در برابر خوردگی هستند. به همین دلیل، پژوهشگران بر این باورند که مطالعه نظام‌مند و مسئولانه این مواد می‌تواند به روشن‌تر شدن ابعاد تاریخی انفجارهای هسته‌ای و کشف فرایندهای شیمیایی ناشناخته در طبیعت کمک کند.