دانشمندان ماده‌ای ناشناخته را در بقایای انفجار اتمی هیروشیما کشف کردند

فیزیک‌دانان ماده‌ای ناشناخته را کشف کرده‌اند که در جریان بمباران اتمی هیروشیما شکل گرفته است؛ آلیاژی غنی از سیلیکون که تاکنون ناشناخته بود و می‌تواند درک دانشمندان از پیامدهای انفجارهای هسته‌ای و حتی فرایندهای شیمیایی در شرایط بسیار شدید را گسترش دهد.

بیا بازی ببین

ماینکرفت | هیچی نگفت... یواشکی وین گرفت!	روبلاکس | رفتیم اسکویید گیم، دیگه رفاقتی باقی نموند...	ماینکرفت | بدوارز یا فیلم
ماینکرفت | پیکار سه نوب با دراگون... | بقا با رفقا قسمت ۹ (پارت آخر)	ماینکرفت | کی فکرشو میکرد توی بدوارز انقدر کمپ جوابه!!!	روبلاکس | با دوستم رفتیم گرنی، ولی انتظار اینو نداشتیم!

این پژوهش که نتایج آن در نشریه Science Advances منتشر شده، نشان می‌دهد این ترکیب بلوری نوعی آلیاژ چندجزئی است؛ یعنی از پنج عنصر فلزی اصلی یا بیشتر تشکیل شده است. «لوکا بیندی»، زمین‌شناس و بلورشناس دانشگاه فلورانس و نویسنده اصلی این مطالعه، پیش‌تر نیز در بقایای آزمایش هسته‌ای ترینیتی متعلق به پروژه منهتن آمریکا، بلور جدیدی کشف کرده بود. به گفته او، چنین رویدادهای شدیدی فقط باعث تغییر شکل مواد نمی‌شوند، بلکه می‌توانند ساختارهای شیمیایی کاملاً تازه ایجاد کنند.

به گزارش گیزمودو، بیندی می‌گوید این آلیاژ ناشناخته درون ذراتی میکروسکوپی موسوم به Hiroshimaites پیدا شده است که هنگام انفجار اتمی هیروشیما تشکیل شدند. او معتقد است این کشف، در کنار یافته‌های پیشین از بقایای آزمایش ترینیتی، نشان می‌دهد محیط‌هایی با دمای بسیار بالا و سپس سرد شدن فوق‌العاده سریع می‌توانند مسیرهای ناشناخته‌ای از ترکیب‌های شیمیایی و ساختارهای بلوری را ایجاد کنند.

تصویر با نور تابشی (چپ) از نمونه Hiroshimaites حاوی آلیاژهای آهن-کروم (Fe–Cr). تصویر با نور بازتابی (راست) از سطح صیقلی همان دانه نشان‌داده‌شده در تصویر سمت چپ.

براساس این پژوهش، هنگام انفجار بمب اتمی بر فراز هیروشیما، گوی آتشینی با دمای بیش از ۷ هزار درجه سانتی‌گراد شکل گرفت که ساختمان‌ها، خاک، فلزات، شیشه و آب را تبخیر و به پلاسمایی آشفته تبدیل کرد. در ادامه نیز قطرات بسیار داغ فلزی در هوا پراکنده شدند و پس از سرد شدن، در سراسر شهر فرود آمدند.

کشف ماده‌ای پیش‌تر دیده‌نشده در سایت بمباران هسته‌ای هیروشیما

پژوهشگران برای این مطالعه ۳۴ نمونه از ذرات Hiroshimaites را با استفاده از میکروسکوپ، آنالیز شیمیایی و پراش پرتو ایکس بررسی کردند. ابعاد نمونه‌های منتخب تنها حدود ۱۰ میکرومتر بود؛ اندازه‌ای اندکی بزرگ‌تر از قطر یک گلبول قرمز انسان.

این ماده جدید از آهن، کروم، نیکل، منگنز، مولیبدن، سیلیکون، آلومینیوم و چندین عنصر دیگر تشکیل شده که همگی در یک شبکه بلوری مکعبی و همگن در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند.

در یکی از این نمونه‌ها، دانشمندان آلیاژی بسیار کوچک شامل آهن، نیکل، سیلیکون و آلومینیوم را شناسایی کردند؛ عناصری که از بقایای ساختمان‌های تبخیرشده در انفجار منشأ گرفته‌اند. با وجود پیچیدگی ترکیب شیمیایی، آرایش اتم‌های این ماده بسیار منظم بود. به گفته بیندی، این موضوع نشان می‌دهد انفجارهای هسته‌ای قادرند آلیاژهای بلوری پیچیده و منظم تولید کنند، نه اینکه صرفاً مواد موجود را ذوب یا تغییر شکل دهند.

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

منبع: دیجیاتو