科學家發現核試驗能讓沙子和銅線形成「准晶體」

據媒體報導,科學家們在全球第一次核武器試驗中發現了一種奇怪的新晶體。這種奇特的東西被稱為「准晶體」,其由沙漠中的沙子和排列在極其罕見的原子結構中的銅線組成。

科學家發現核試驗能讓沙子和銅線形成「准晶體」

從本質上說,晶體是學究式規則追隨者:它們的原子排列成高度有序的晶格以形成三維重復的圖案。然而准晶體只有一半的特徵–它們的原子結構仍高度有序但不會重復。這些奇怪的結構最早則是在20世紀80年代發現的,從那時起就以各種形式在實驗室里被創造出來。

2011年,科學家們在隕石碎片中發現了准晶體。它們被認為是在兩顆小行星的猛烈碰撞中形成的,這讓研究小組想知道其他的高能過程是否也可能會產生准晶體。很少有事件能像核彈試驗那樣釋放出如此多的能量。

「准晶體是在地球上罕見的極端環境中形成的,」該研究的論文合著者Terry Wallace表示,「它們需要一個有極端震驚、溫度和壓力的創傷性事件。我們通常不會看到這種情況,除了像核爆炸這樣戲劇性的事件。」

因此在這項新研究中,洛斯阿拉莫斯國家實驗室的研究人員檢查了從「三位一體核試(人類於1945年進行的第一次核武器試驗)」取下的材料。果然,在發現准晶體的幾十年前,人類偶然地創造了准晶體。

新鑒定的准晶體是在從爆心提取的紅色三輝石樣品中發現的,其由矽、銅、鈣和鐵組成。其中,矽來自於沙漠中的沙子,它在爆炸過程中迅速轉化為玻璃,而高含量的銅似乎來自於用於進行測試的傳輸線。來自測試塔本身的材料也可能會融合成這種奇異的晶體。

更專業地說,這個准晶體擁有五次的旋轉對稱,也就是說如果它旋轉360度它在五個方向上看起來都是一樣的。

不過該研究團隊表示,這一發現不僅僅是科學上的好奇。准晶體還可以用來追蹤未經授權的核試驗從而更准確地拼湊出發生的事情。

Wallace表示:「我們通常會分析放射性碎片和氣體以了解這些武器是如何製造的以及它們含有什麼材料,但這些特徵會衰減。在核爆炸現場形成的准晶體則可能會告訴我們新的信息類型–(因為)它們將永遠存在。」

來源:cnBeta