Ученые обнаружили в тринитите — стекловидном минерале, образовавшемся после первого ядерного взрыва в истории, — ранее неизвестную форму кремниевых клатратов. Исследование провела международная группа физиков из США и Европы.
Тринитит появился после испытания «Тринити» в 1945 году, когда экстремальные температуры и давление буквально расплавили грунт в районе эпицентра взрыва первой атомной бомбы. Именно в этих образцах исследователи обнаружили необычные кристаллические структуры с полостями, внутри которых находятся атомы кальция, меди и железа.
Речь идет о ранее неизвестной разновидности кремниевых клатратов — редкой и крайне экзотической форме вещества. Подобные структуры формируются только при экстремальных условиях, поэтому воспроизвести их в обычной лаборатории практически невозможно.
Работу возглавил профессор Пол Штайнхардт из Принстонского университета. Его научная группа уже несколько лет изучает материалы, оставшиеся после первого ядерного испытания. Ранее эти же исследователи обнаружили в тринитите неизвестные квазикристаллы — необычные структуры вещества, которые, как предполагается, возникли после испарения медных кабелей, находившихся примерно в 50–60 метрах от эпицентра.
Новая находка только усложнила картину происходивших процессов. Ученые предполагают, что обнаруженные клатраты могли сформироваться в результате частичного разрушения ранее возникших экзотических структур. Однако расчеты с использованием методов квантовой химии показали, что такой механизм не объясняет все особенности состава.
По словам исследователей, это может означать, что во время первого ядерного взрыва происходили гораздо более сложные процессы формирования вещества, чем считалось ранее. Теперь ученым предстоит выяснить, каким именно образом экстремальные условия породили такие необычные структуры.
Испытание «Тринити» — первый в истории ядерный взрыв — прошло 16 июля 1945 года в пустыне американского штата Нью-Мексико на военном полигоне «Уайт-Сэндс». Взрыв произошёл недалеко от города Аламогордо, поэтому испытание долгое время неофициально называли «взрывом под Аламогордо». Именно там США впервые испытали атомную бомбу, созданную в рамках Манхэттенского проекта.