Das 'Gadget', das Gerät, das für die Trinity-Explosion verwendet wird. USA / Wikimedia Commons
Forscher des Los Alamos National Laboratory LANL, das während gegründet wurde Der Zweite Weltkrieg für das Design von Atomwaffen im Rahmen des Manhattan-Projekts entdeckte einen neuen Quasikristall, der von der allererste nukleare Explosion am 16. Juli 1945 in Trinity Site, New Mexico. Ihre Ergebnisse werden veröffentlicht in das Tagebuch PNAS .
Die Autoren der Studie gaben an, dass neue Entdeckungen die Entstehung des Quasikristalls durch eine Atomwaffe im Kontext physikalischer Prozesse umrahmen, die über Hunderte von Millionen von Jahren im Weltraum durchgeführt wurden.
Die Materialprobe könnte daher künftigen Generationen helfen, die durch nukleare Explosionen ausgelöste Ereigniskette besser zu verstehen - diese Erkenntnis könnte "zur Nichtverbreitung von Kernwaffen beitragen".
Dieser neu gefundene Quasikristall ist heute der älteste bekannte von Menschen hergestellte Quasikristall mit einem unverwechselbaren Zeitstempel: 16. Juli 1945. https://t.co/GV1fh5X2Ya
- Los Alamos Lab @LosAlamosNatLab 17. Mai 2021
"Andere Länder verstehen" Atomwaffen setzt voraus, dass wir ein klares Verständnis für ihre Atomtestprogramme haben ", sagte Terry C. Wallace, emeritierter Direktor des Los Alamos National Laboratory und Mitautor des Papiers über die Entdeckung. in einer Pressemitteilung erklärt .
"Wir analysieren normalerweise radioaktive Trümmer und Gase, um zu verstehen, wie die Waffen gebaut wurden oder welche Materialien sie enthielten, aber diese Signaturen verfallen. A Quasikristall das am Ort einer nuklearen Explosion gebildet wird, kann uns möglicherweise neue Arten von Informationen mitteilen - und sie werden für immer existieren ", fuhr Wallace fort.
Der älteste bekannte von Menschen hergestellte Quasikristall
In ihrer Studie erklärten die LANL-Forscher, dass der durch die Trinity-Explosion erzeugte Quasikristall eine 5-fache Rotationssymmetrie aufweist, die in einem natürlichen Kristall unmöglich ist. Der unbestreitbare Entstehungszeitpunkt des neuen Quasikristalls - bestätigt durch seine Radioaktivität, Zusammensetzung und EntdeckungStandort - macht es zum ältesten bekannten von Menschen hergestellten Quasikristall.
Im Gegensatz zu normalen Kristallen folgt die Atomstruktur eines Quasikristalls keinem sich periodisch wiederholenden Muster.
Der vom LANL-Team entdeckte spezifische Kristall war ein zufälliges Nebenprodukt des ersten Atombombentests, bei dem Sand, ein Testturm und Kupferübertragungsleitungen zu einem als Trinitit bekannten Material verschmolzen.
Für den Trinity-Bomben-Test wurde ein Nukleargerät namens "The Gadget" auf einen speziell gebauten Stahlturm gestellt und zur Detonation gebracht, während Wissenschaftler des Manhattan-Projekts aus sicherer Entfernung zuschauten. Nach der Detonation des Feuerballs bei den Explosionen kam es zu einemPilzwolke mit einem Durchmesser von 12,2 km.
Die Entdeckung bedeutet, dass die Trinititprobe gebildet wurde 16. Juli 1945 am Trinity Site in New Mexico, Jahre bevor Quasikristalle 1980 erstmals von der wissenschaftlichen Gemeinschaft entdeckt wurden.
Entdeckungen für zukünftige Generationen warten
Die natürliche Entstehung von Quasikristallen umrahmt die Kraft nuklearer Explosionen in einem erschreckenden Kontext. 2016 haben Forscher aus der Universität von Florenz entdeckte einen Quasikristall in einer Probe des Khatyrka-Meteoriten, der in Russland entdeckt wurde und Hunderte von Millionen von Jahren zurückreicht. Bevor Khatyrka die Erde erreichte, hatte er eine lange Geschichte gewaltsamer Kollisionen, die zu einem Schockschmelzen bei einem Druck von über 5 GPa bei 1.200 ° C führten.nach a Bericht von Astronomie .
Die Forscher hinter dem neuen Artikel über den Trinity-Quasikristall haben geschrieben, dass die neu entdeckte Probe derzeit Geheimnisse verbirgt, die künftige Generationen von Wissenschaftlern mit fortschrittlicheren Technologien enthüllen werden.
"Dieser Quasikristall ist in seiner Komplexität großartig - aber noch kann uns niemand sagen, warum er auf diese Weise entstanden ist", erklärte Wallace.
"Aber eines Tages wird ein Wissenschaftler oder Ingenieur das herausfinden und die Waage wird aus unseren Augen gehoben und wir werden eine thermodynamische Erklärung für ihre Entstehung haben", fuhr er fort. "Dann können wir das hoffentlich nutzenWissen, um nukleare Explosionen besser zu verstehen und letztendlich zu einem vollständigeren Bild dessen zu führen, was ein Atomtest darstellt. "