80 години след ядрения опит „Тринити“ учените откриха на негово място нов кристал, образуван от експлозията

На 16-ти юли 1945 г. на изпитателен полигон в пустинята Ню Мексико американските военни и учени провеждат теста „Тринити“, който е първата успешна експлозия на атомно устройство в световната история. Осем десетилетия по-късно останките от този взрив все още носят открития: международен екип от геолози, ръководен от Лука Бинди от Университета във Флоренция, е открил в пробите от червен тринит непознат досега на науката кристал. Откритията са публикувани на 11-ти май 2026 г. в списанието Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Откритието разширява разбирането за химичните процеси, протичащи в екстремни условия на свръхвисоки температури и налягания.

Анализът показва, че в медните фенокристи на тринита се е образувал клатрат от тип I на базата на калций, мед и силиций. Клатратите са обемни решетъчни структури. В този случай силициевите атоми са образували 12- и 14-стенни клетки, които, подобно на клетките, са задържали вътре атоми на калций, мед и желязо. Това е първият документиран случай, когато такова съединение е регистрирано сред продуктите от ядрена детонация.

Кристалът е резултат от физични фактори, които не могат да се възпроизведат в лабораторни условия. Детонацията на плутониев заряд с мощност около 21 килотона води до мигновеното изпаряване на 30-метровата тестова кула, медните кабели, инструментите и пясъка. В най-горещата точка на събитието температурите се покачват над 1500 °C. Огромното налягане достигна 5-8 GPa – около 50-80 хиляди пъти по-силно от земната атмосфера и сравнимо с условията, при които се раждат диамантите във вътрешността на планетата. Рязкото нагряване е последвано от бързо охлаждане, което фиксира атомите.

През 2021 г. същата група изследователи откриха квазикристал в подобни проби от тестовия полигон Аламогордо в Ню Мексико. Компютърното моделиране показва, че двете структури са се образували паралелно. Образуването на конкретния кристал зависи от локалната концентрация на мед в разтопената маса.

Изследването на структури, формиращи се далеч от термодинамичното равновесие, има практическо приложение. В ядрената криминалистика данните за такива минерали служат като маркери за анализ на местата на неразрешени оръжейни опити. В материалознанието клатратите се използват като резервоари за съхранение на йони при разработването на нови поколения батерии, както и при създаването на компоненти на квантови системи.

Като водещо българско технологично издание, екипът на Kaldata следи с изключителен интерес фундаменталните пробиви, които пренаписват познатите ни физични закони. Този случай отваря изцяло нова страница в изследването на изкуствено синтезираните материали и сигурността в глобален мащаб.