6 серпня 1945 року атомна бомба «Little Boy» зруйнувала Хіросіму й назавжди змінила історію людства. Вибух спричинив настільки високі температури, що за лічені секунди випаровувалися метал, скло, ґрунт і будівельні матеріали. Але коли ця суміш почала стрімко охолоджуватися, у ній виникли структури, яких за звичайних умов на Землі не побачиш.
Тепер науковці знайшли серед мікроскопічних залишків вибуху раніше невідомий металевий сплав. Дослідники на чолі з геологом Лукою Бінді з Університету Флоренції вивчили 34 зразки так званого хіросимайту — крихітних склоподібних частинок, які утворилися з розплавлених і випаруваних матеріалів під час вибуху.
В одному з них виявили надзвичайно маленьке зерно металу розміром лише близько 10 мікрометрів. Воно складається переважно із заліза, але також містить хром, кремній, нікель, молібден, марганець та алюміній. Сам склад уже був незвичним, однак справжня загадка ховалася всередині.
Атоми вишикувалися незвичайним чином
За допомогою рентгенівської дифракції вчені змогли визначити структуру кристалічної ґратки. Три інші досліджені зерна мали звичайну для сталі структуру. А от знайдений зразок виявився зовсім іншим. Його атоми утворюють складну впорядковану кубічну структуру, відому як AlAu₄-тип, похідну від структури бета-марганцю.
За словами дослідників, саме поєднання незвичного хімічного складу та кристалічної структури робить цей сплав новим. Він не відповідає відомим промисловим сплавам або іншим раніше описаним продуктам вибухів.
Ймовірно, матеріал народився буквально за мить: величезна температура перетворила різні речовини на пару, вони змішалися, а потім надзвичайно швидко охололи. У звичайних умовах атоми поступово перебудувалися б у стабільнішу структуру. Тут же процес був настільки стрімким, що незвична конфігурація ніби «замерзла» на місці.
У уламках можуть ховатися інші невідомі матеріали
Це відкриття може бути лише початком. Дослідники припускають, що уламки ядерних вибухів здатні зберігати цілу колекцію рідкісних матеріалів, які утворилися за екстремальних умов. Раніше команда Бінді вже знаходила в уламках іншого ядерного випробування — американського тесту Trinity — невідомий раніше матеріал.
Втім, у цього відкриття є особливий контекст. Незвичайний сплав виник не в лабораторії й не під час мирного експерименту. Він став побічним продуктом трагедії, яка забрала величезну кількість людських життів.
Саме тому вчені наголошують: досліджувати такі матеріали потрібно з максимальною обережністю та повагою до історичного контексту. Наука може багато розповісти про те, що відбувається з матерією за неймовірних температур і тиску, але в цьому випадку джерелом цих знань стали залишки одного з найстрашніших моментів XX століття. Дослідження опубліковане в Science Advances.