U prvoj nuklearnoj eksploziji otkriven kristal koji se smatrao nemogućim na Zemlji /foto/
CC0 / Slika generisana veštačkom inteligencijom /
Pratite nas
U mineralu stvorenom tokom prve nuklearne eksplozije na svetu, naučnici su otkrili kristal za koji se ranije verovalo da ne može postojati u prirodnim uslovima na našoj planeti.
Ovo otkriće pruža nov uvid u materijale koji nastaju pod ekstremnim pritiskom i temperaturom, a dogodilo se više od 80 godina nakon zloglasnog testa „Triniti“, sprovedenog 16. jula 1945. godine u Novom Meksiku, piše Science Alert.
Trenutak koji je promenio svet
Tog dana u 5.29 ujutru detonirana je prva nuklearna bomba u istoriji – plutonijumska naprava poznata kao „Gadžet“.
Oslobođena energija bila je ekvivalentna snazi od 21 kilotone TNT-a. Silina eksplozije u trenutku je isparila 30-metarski čelični toranj i svu okolnu bakarnu infrastrukturu, uključujući kablove i instrumente za merenje.
Užarena vatrena kugla potom je stopila ostatke metala sa pustinjskim peskom i asfaltom, stvarajući staklasti materijal kakav nikada ranije nije viđen. Taj materijal je kasnije nazvan triniti.
Science! A 22-kiloton blast creating microscopic pentagrams doesn't seem like a fact, but it is.
— Engineer Brains (@HHackenbecker) September 21, 2025
In a tiny 10-microgram sample of red trinitite, scientists found a new form of icosahedrite created in the Trinity test. What's really cool is that the crystal has fivefold symmetry. pic.twitter.com/xpevhm0PJF
Neočekivano otkriće u crvenom trinitiju
Upravo u tom jedinstvenom materijalu naučnici decenijama pronalaze neobične strukture. Još 2021. godine tim predvođen geologom Lukom Bindijem sa Univerziteta u Firenci identifikovao je kvazikristal u retkoj crvenoj varijanti trinitija.
Sada je u istom materijalu otkriveno još jedno iznenađenje – kristal koji u normalnim okolnostima ne bi mogao nastati na Zemlji.
„Ekstremni i kratkotrajni uslovi stvoreni nuklearnim detonacijama mogu proizvesti faze čvrstog stanja nedostupne konvencionalnoj sintezi“, navodi Bindijev tim. „Izveštavamo o otkriću do sada nepoznatog klatrata tipa I od kalcijum-bakrenog silikata, formiranog tokom nuklearnog testa Triniti 1945. godine. To je prvi kristalografski potvrđen klatrat pronađen među proizvodima nuklearne eksplozije.“
Check out our Etsy Shop: TrinititeRocks & website: https://t.co/HUIUvtpyb0
— Trinitite Rocks- For Sale (@TrinititeRocks) July 5, 2023
Coming soon:
A Special Edition:
Oppenheimer Collection!
Until then, browse our unique collection- we're one of the few fortunate enough to share some rare Black & Quasi-crystal Trinitite! pic.twitter.com/VggrqOET0G
Kristalni kavez stvoren u paklu
Klatrati su kristalne strukture u kojima atomi formiraju rešetku nalik kavezu koja unutar sebe može zarobiti druge atome.
Za razliku od većine kristala koji nastaju u stabilnim uslovima, neorganski klatrati zahtevaju veoma specifične uslove i izuzetno su retki u prirodi.
Upravo takvi uslovi, iako kratkotrajno, postojali su tokom testa Triniti: temperature preko 1.500 stepeni Celzijusa i pritisci između 5 i 8 gigapaskala, nakon čega je usledilo naglo opadanje pritiska i brzo hlađenje.
Ta brza promena omogućila je atomima da se poslože u neobične konfiguracije i ostanu „zaključani“ u strukturama koje se inače ne bi mogle formirati. Triniti je tako svojevrsni mineraloški zapis trenutka eksplozije.
Scientists recently discovered that trinitite, a glassy material made when sand is fused together during a nuclear blast, contains icosahedrite, a quasicrystal with fivefold symmetry. In other words, nuclear explosions create pentagrams. pic.twitter.com/yfS2tVjZL8
— Nick Hinton (@NickHintonn) December 12, 2021
Dva različita kristala iz istog izvora
Koristeći rendgensku difrakciju, istraživači su u uzorku crvenog trinitija pronašli sitnu kapljicu bogatu bakrom. Daljom analizom otkrivena je neobična atomska konfiguracija – kubni klatrat u kojem „kavezi“ atoma silicijuma drže pojedinačne atome kalcijuma, uz tragove bakra i gvožđa.
Zagonetku je predstavljala činjenica da je klatrat pronađen neposredno pored ranije otkrivenog kvazikristala. Budući da su obe strukture nastale od sličnih materijala pod istim ekstremnim uslovima, naučnici su se pitali da li su povezane.
Matematičko modeliranje je pokazalo da, iako je u teoriji moguće da kvazikristal nastane iz klatrata, u ovom konkretnom slučaju to nije bilo verovatno zbog previsoke koncentracije bakra.
„Ova otkrića isključuju jednostavno strukturno tumačenje Triniti kvazikristala koje bi se zasnivalo na klatratu i naglašavaju raznoliku prirodu faza bogatih silicijumom stvorenih u ekstremnim uslovima“, pišu istraživači.
Značaj za buduća istraživanja
Ovakva istraživanja pomažu naučnicima da bolje razumeju efekte nuklearnih eksplozija i mogu ponuditi nove forenzičke alate za analizu lokacija na kojima su se takvi događaji odigrali.
U širem smislu, ističu istraživači, ovaj rad pokazuje kako retki, visokoenergetski događaji poput nuklearnih detonacija, udara groma ili sudara meteorita služe kao prirodne laboratorije. Oni omogućavaju stvaranje neočekivanih kristalnih materija i testiranje strukturnih modela na načine koji prevazilaze mogućnosti konvencionalne sinteze.
Nalazi su objavljeni u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences.
Pogledajte i:
