Vietā, kur pirmo reizi vēsturē sprāga atombumba, atklāts neiespējams kvazikristāls (1)

TVNET
CopyLinkedIn Draugiem X
Foto: Bindi et al., PNAS, 2021

1945. gada 16 jūlijā 5.29 no rīta Ņūmeksikā tika veikts Manhetenas projekta Trīsvienība (Trinity) kodolizmēģinājums. Tas bija pirmais kodolizmēģinājums pasaulē, kas ievadīja asiņainu laiku pasaules vēsturē.

Sprādziena brīdī tika atbrīvota enerģija, kas vienlīdzīga 21 kilotonnai TNT, uzreiz iznīcinot 30 metru torni un vairākus kilometrus vara vadu, kas torni savienoja ar kontroles aprīkojumu. Uguns bumba torni, vara vadus burtiski sakausēja kopā ar asfaltu un tuksneša smiltīm, radot jaunu, stiklam līdzīgu materiālu - trinitītu.

Desmitiem gadu vēlāk zinātnieki nonāca pie pārsteidzoša atklājuma, proti, trinitīta gabalā tika atrasts kvazikristāls, kas reiz tika uzskatīts par neiespējamu.

“Kvazikristāli veidojas ekstrēmos apstākļos, kas reti kad iespējami uz Zemes. Ir vajadzīgi apstākļi ar ekstrēmu triecienu, temperatūru un spiedienu. Parasti mēs šādus apstākļus neredzam, izņemot, piemēram, atombumbas sprādziena laikā,” skaidroja ģeofiziķis Terijs Valless.
VIDEO: PIRMĀS ATOMBUMBAS EPISKAIS SPĒKS ATJAUNOTĀ VIDEO

Lielākā daļa kristālu – sākot ar galda sāli un beidzot ar cietāko dimantu – pakļaujas vienam un tam pašam likumam: to atomi ir izkārtoti režģa struktūrā, kas atkārtojas trīsdimensionālā telpā. Kvazikristāli savukārt šo likumu pārkāpj: veids, kādā izkārtojušies to atomi, neatkārtojas.

Kad kvazikristālu koncepts pirmo reizi 1984. gadā parādījās zinātnes pasaulē, tika uzskatīts, ka tas nav iespējams. Tomēr pēc tam kvazikristāli tika atrasti meteorītu iekšienē un pat radīti laboratorijā.

Zinot, ka ir vajadzīgi ekstrēmi apstākļi, lai rastos kvazikristāli, Itālijas zinātnieku komanda nolēma tuvāk apskatīt sarkano trinitītu. Izmantojot tādas tehnoloģijas kā elektronu mikroskopiju un rentgena staru difrakciju, zinātnieki izanalizēja sešus sarkanā trinitīta paraugus. Vienā no paraugiem viņiem izdevās atrast kaut ko īpašu – graudiņu no silikona, vara un dzelzs ar 20 šķautnēm un pieckāršu rotācijas simetriju, kas nav iespējama parastos kristālos.

“Šis kvazikristāls ir apbrīnojams savā sarežģītībā, tomēr neviens nevar pateikt, kāpēc tas tā izveidojies. Tomēr kādu dienu zinātnieki vai inženieri to noskaidros,” piebilda Valless.

Šis ir senākais zināmais antropogēnais kvazikristāls. Tagad tiek arī uzskatīts, ka pastāv dabiski veidi, kā šādi kvazikristāli varētu veidoties, piemēram, zibenim iesperot smiltīs vai uz Zemes nokrītot meteorītam.

Pētījums publicēts zinātniskajā žurnālā “PNAS”.

Komentāri (1)CopyLinkedIn Draugiem X
Redaktors iesaka
Nepalaid garām!
Uz augšu