Quando una bomba atomica esplode, produce un ambiente chimico unico che è quasi impossibile da simulare in un laboratorio e, nel corso della sua distruzione, l’esplosione può creare qualcosa di completamente nuovo.
Una delle esplosioni più devastanti del mondo, il bombardamento atomico di Hiroshima del 1945, creò un metallo che non era mai stato visto prima in laboratorio o in natura. Luca Bindi, geoscienziato dell’Università di Firenze in Italia, ha trovato la miscela mentre raccoglieva detriti invisibili dalle spiagge della baia di Hiroshima. Dice: “Anche decenni dopo, grani di solo pochi micrometri di diametro possono preservare una storia dettagliata delle condizioni che esistevano in frazioni di secondo. Queste particelle non sono solo detriti fusi.
Un’esplosione nucleare colpisce l’ambiente circostante come un fulmine o una meteora: l’aria si riscalda sopra il sole e si raffredda rapidamente, e diversi materiali vaporizzano e si combinano in modi che normalmente non farebbero. Poiché tutto ciò avviene così rapidamente, i metalli vaporizzati non hanno il tempo di stabilizzarsi come prima, e “ogni piccola goccia effettivamente (diventa) un esperimento indipendente”, ha detto Bindi.
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In questo caso, uno delle migliaia o forse milioni di quei “piccoli esperimenti” nell’esplosione di Hiroshima ha formato una lega metallica composta principalmente da ferro, cromo, nichel, manganese, molibdeno, silicio e alluminio mescolati in un reticolo cubico omogeneo. La composizione e la struttura del materiale non sono mai state viste prima: normalmente questa miscela di elementi si formerebbe in una semplice struttura cristallina con pochi ingredienti, ma qui mantiene una forma cubica complessa.
Nuovi materiali sono costituiti da ferro, cromo, nichel, manganese, molibdeno, silicio, alluminio e altri mescolati in un reticolo cubico omogeneo.
Gli scienziati hanno scoperto cose nuove create dalle armi nucleari o da altre condizioni estreme del passato. Tra questi c’è la trinitite, una sostanza vetrosa creata dal test della bomba nucleare Trinity nel luglio 1945. La trinitite contiene un nuovo cristallo di clatrato simile a una gabbia e quasicristalli, sostanze rare, che si pensava fossero impossibili, che contengono strutture atomiche uniche. Quasicristalli sono stati scoperti anche nei meteoriti. Anche se la lega trovata nella baia di Hiroshima non è un quasicristallo, la sua struttura può aiutarci a capirli meglio, dice Bindi, perché è simile alla disposizione degli atomi all’interno degli elementi quasiperiodici.
Questa scoperta, pubblicata mercoledì alle Progressi nella scienzaapre domande su quali tipi di cose possono creare eventi estremi e se sono “cose sconosciute” o parte di una “classe normale di cose”, dice Bindi. “Se questo schema generale è vero, allora i detriti delle esplosioni atomiche potrebbero aiutarci a scoprire i principi compositivi che si applicano anche agli impatti dei meteoriti, ai fulmini e ad altri eventi violenti in tutta la natura.”
I risultati mostrano un “intero mondo non sfruttato” di materiali difficili da creare in condizioni termodinamicamente stabili e difficili da trovare in luoghi con una storia normale, ha affermato Michael Widom, fisico della Carnegie Mellon University, che non è stato coinvolto nella ricerca ma ha lavorato con Bindi in passato. “(Bindi) sa benissimo che se vuoi trovare cose nuove, sarà in posti insoliti.”
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