يحتوي "Trinitite" على مادة منتظمة ولكنها لا تكرر نفسها
في لحظة ، دمَّرَت القنبلة كل شيء.
البرج الذي كانت موضوعة عليه والأسلاك النحاسية المتدلية حولها : تبخرت.، ورمال الصحراء من تحته : ذابت .
في أعقاب الاختبار الأول للقنبلة الذرية ، في يوليو 1945 ، اندمجَ كلُ هذه الحطام معًا ، تاركاً أرضَ موقع الاختبار في نيو مكسيكو مغطاة بمادة زجاجية تسمى الآن ترينيتيت. ساعدت درجات الحرارة المرتفعة والضغط على تكوين بنية غير عادية داخل قطعة واحدة من الترينيتيت ، في حبة مادة لا يتجاوز عرضها 10 ميكرومتر - أطول قليلاً من خلية الدم الحمراء.
ذكر العلماء في 17 مايو في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم , أن تلك الحبوب تحتوي على شكل نادر من المادة يسمى شبه البلورة ، وُلدت في اللحظة التي بدأ فيها العصر النووي.
تتكون البلورات الطبيعية من ذرات مقفلة في شبكة تتكرر في نمط منتظم . تحتوي البلورات شبه البلورية على بنية منتظمة مثل البلورة العادية ولكنها لا تتكرر. هذا يعني أن البلورات شبه البلورية يمكن أن يكون لها خصائص ممنوعة على البلورات العادية. اكتُشفت أشباه البلورات لأول مرة في المختبر في الثمانينيات ، وتظهر أيضًا في الطبيعة في النيازك .
هيكل بنروز (يظهر واحدًا) هو مثال على الهيكل المنتظم ولكن ُالذي لا يتكرر. شبه البلورات هي نسخة ثلاثية الأبعاد من هذه الفكرة.
إن شبه البلورة المكتشفة حديثًا من موقع الاختبار في نيو مكسيكو هي الأقدم التي صنعها البشر.
يأخذ Trinitite لقبه من الاختبار النووي ، المسمى Trinity ، حيث تم إنشاء المادة بوفرة . يقول عالم الجيوفيزياء تيري والاس ، وهو مؤلف مشارك في الدراسة والمدير الفخري لمختبر لوس ألاموس الوطني في نيو مكسيكو: "لا يزال بإمكانك شراء الكثير منها على موقع eBay".
لكنه يشير إلى أن الترينيتيت الذي درسه الفريق كان نادرًا ، يُدعى الترينيتيت الأحمر. معظم الترينيتيت له مسحة خضراء ، لكن الترينيتيت الأحمر يحتوي على النحاس ، بقايا الأسلاك التي امتدت من الأرض إلى القنبلة . تميل أشباه البلورات لتتواجد في المواد التي تعرضت لتأثير عنيف وعادة ما تحتوي على معادن . الترينيتيت الأحمر يناسب كلا المعيارين .
لكن في البداية كان على الفريق أن يجد بعضاً منها.
يقول الفيزيائي النظري بول شتاينهاردت من جامعة برينستون: "كنت أبحث في الجوار ولأشهر عن الترينيتيت الأحمر". لكن شتاينهاردت ، المعروف برحلاته إلى سيبيريا للبحث عن أحجار شبه كريستالية ، لم تردعه العقبات. في النهاية ، حصل عالم المعادن لوكا بيندي من جامعة فلورنسا على بعضها من خبير في الترينيتيت ، الذي بدأ التعاون مع الفريق . ثم بدأ العمل الشاق ، حيث قال شتاينهاردت إن بيندي "يبحث في كل بقعة ميكروسكوبية صغيرة" من عينة الترينيتيت . أخيرًا ، استخرج بندي الحبوب الصغيرة . من خلال تشتيت الأشعة السينية عبرها ، كشف الباحثون أن المادة لها نوع من التناظر موجود فقط في أشباه البلورات.
شبه البلورة الجديد ، المكون من السيليكون والنحاس والكالسيوم والحديد ، "جديد تمامًا في العلم" ، كما يقول عالم المعادن تشي ما من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، والذي لم يشارك في الدراسة. يقول: "إنه اكتشاف رائع ومثير".
يمكن أن تفحص عملياتُ البحث المستقبلية عن شبه البلورات في المواد الأخرى التي تعرضت لضربة قاتلة ، مثل الفوهات الصدمية أو الفولجوريت ، والهياكل المنصهرة التي تشكلت عندما يضرب البرق التربة .
تُظهر الدراسة أن القطع الأثرية من ولادة العصر الذري لا تزال موضع اهتمام علمي ، كما تقول عالمة المواد ميريام هيبرت من جامعة ماريلاند في كوليدج بارك ، والتي قامت بتحليل مواد من لحظات محورية أخرى في التاريخ النووي . تقول: "الأشياء والمواد التاريخية ليست مجرد فضول في خزانات المقتنين ، ولكنها يمكن أن تكون ذات قيمة علمية حقيقية".
المصدر