В песке Хиросимы найден ранее неизвестный сплав, созданный атомным взрывом

В песке Хиросимского залива, среди крошечных стеклянных капель, образовавшихся в результате атомной бомбардировки 6 августа 1945 года, ученые обнаружили ранее неизвестный металлический сплав. Его уникальная атомная структура никогда не встречалась в промышленных материалах.

Как образовался сплав

Стеклянные капли, получившие название «хиросимайты», сформировались, когда взрыв испарил здания, металлы, почву, стекло и воду. Пары этих материалов смешались в огненном шаре и почти мгновенно остыли, зафиксировав атомы в необычных конфигурациях.

Международная команда исследователей собрала 34 образца радиоактивных осадков на пляжах Хиросимы. С помощью мощного сканирующего электронного микроскопа они обнаружили крошечные металлические частицы, разбросанные по стеклу. Затем они извлекли четыре металлических зерна размером около 10 микрометров каждое. Три из них оказались обычными сплавами железа и хрома, но четвертое зерно было совершенно иным.

Уникальная структура

Рентгеновская дифракция показала, что это был сплав, богатый кремнием, в котором доминировало железо, но с высокоорганизованной атомной структурой, никогда ранее не наблюдавшейся в обычных промышленных сплавах. Исследователи полагают, что сплав образовался в результате конденсации смешанного металлического пара с последующей ультрабыстрой закалкой в расширяющемся огненном шаре. Когда бомба взорвалась, интенсивное плазменное облако испарило конструкционную сталь, алюминиевые сплавы и другие промышленные металлы из окружающего города, которые смешались в воздухе и почти мгновенно остыли.

Перспективы

Ученые обсуждают, как эта уникальная атомная структура может стать прототипом для создания новых сплавов с необычными свойствами для передового производства. Кроме того, понимание этих преобразованных материалов предоставляет новый инструмент для ядерной криминалистики, помогая экспертам реконструировать химические и физические условия, присутствовавшие во время ядерного взрыва.

Как отметили исследователи, это открытие демонстрирует, что ядерные плазменные события могут стабилизировать сложные металлические фазы, а осадки от атомных взрывов служат естественной лабораторией для изучения неравновесного образования сплавов и открытия новых материалов. Обнаружение сплава также поднимает вопрос о том, сколько еще неизвестных материалов было создано в первые мгновения после взрыва и было ли что-то подобное обнаружено после других ядерных испытаний.