Η πυρηνική επίθεση στη Χιροσίμα είναι μία από τις πιο μαύρες σελίδες της ανθρωπότητας. Τώρα, ογδόντα χρόνια μετά την ατομική βόμβα που ισοπέδωσε την ιαπωνική πόλη, οι επιστήμονες συνεχίζουν να ανακαλύπτουν νέα στοιχεία για τις ακραίες συνθήκες που δημιουργήθηκαν μέσα σε ελάχιστα δευτερόλεπτα.
Ερευνητές εντόπισαν ένα άγνωστο μέχρι σήμερα κρυσταλλικό κράμα, το οποίο σχηματίστηκε κατά τη διάρκεια της πυρηνικής έκρηξης, όταν οι θερμοκρασίες ξεπέρασαν τους 7.000 βαθμούς Κελσίου. Η ανακάλυψη δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Science Advances και αποκαλύπτει ότι οι πυρηνικές εκρήξεις μπορούν να δημιουργήσουν εντελώς νέες μορφές ύλης που δεν είχαν παρατηρηθεί ποτέ στη φύση.
Ένα νέο υλικό γεννήθηκε μέσα στην πύρινη σφαίρα
Όταν εξερράγη η βόμβα Little Boy πάνω από τη Χιροσίμα το 1945, το ωστικό κύμα και η τεράστια θερμότητα εξαέρωσαν σχεδόν τα πάντα γύρω τους. Κτίρια, μέταλλα, γυαλί, έδαφος και νερό μετατράπηκαν στιγμιαία σε ένα υπέρθερμο νέφος πλάσματος. Καθώς αυτό το υλικό άρχισε να ψύχεται μέσα σε ελάχιστα δευτερόλεπτα, σχηματίστηκαν μικροσκοπικά σφαιρίδια, γνωστά ως hiroshimaites, τα οποία διασκορπίστηκαν σε ολόκληρη την περιοχή. Ακριβώς μέσα σε αυτά τα μικροσκοπικά σωματίδια βρέθηκε το νέο υλικό.
Ένα κράμα που δεν είχε παρατηρηθεί ποτέ
Οι επιστήμονες ανέλυσαν 34 δείγματα hiroshimaites χρησιμοποιώντας ηλεκτρονική μικροσκοπία και περίθλαση ακτίνων Χ. Σε ένα από αυτά εντόπισαν έναν άγνωστο μέχρι σήμερα πολυμεταλλικό κρύσταλλο, αποτελούμενο κυρίως από σίδηρο, νικέλιο, πυρίτιο και αλουμίνιο.
Παρότι σχηματίστηκε μέσα σε ακραίες συνθήκες και σε ελάχιστο χρόνο, η εσωτερική ατομική δομή του είναι εξαιρετικά οργανωμένη, κάτι που εξέπληξε τους ερευνητές. Σύμφωνα με την ομάδα, πρόκειται για ακόμη μία απόδειξη ότι οι πυρηνικές εκρήξεις δεν λιώνουν απλώς τα υπάρχοντα υλικά, αλλά μπορούν να δημιουργήσουν εντελώς νέες κρυσταλλικές δομές.
Δεν είναι η πρώτη φορά
Ο επικεφαλής της μελέτης, ο γεωλόγος και κρυσταλλογράφος Luca Bindi από το Πανεπιστήμιο της Φλωρεντίας, είχε συμμετάσχει και στην ανακάλυψη ενός διαφορετικού άγνωστου κρυστάλλου που σχηματίστηκε κατά τη διάρκεια της δοκιμής Trinity, της πρώτης πυρηνικής έκρηξης στην ιστορία, το 1945 στο Νέο Μεξικό. Η νέα ανακάλυψη ενισχύει την άποψη ότι τέτοιες ακραίες εκρήξεις δημιουργούν χημικές ενώσεις που δεν εμφανίζονται υπό φυσιολογικές συνθήκες.
Τι μπορούν να μας αποκαλύψουν αυτά τα μικροσκοπικά υλικά
Παρότι έχουν μέγεθος μόλις περίπου 10 μικρόμετρα, τα συγκεκριμένα σωματίδια λειτουργούν σαν μικροσκοπικά «αρχεία» της έκρηξης. Οι επιστήμονες εξηγούν ότι διατηρούν πληροφορίες για:
- τα υλικά που εξαερώθηκαν,
- τις θερμοκρασίες που αναπτύχθηκαν,
- τις χημικές αντιδράσεις που πραγματοποιήθηκαν,
- αλλά ακόμη και τον τρόπο λειτουργίας της ίδιας της πυρηνικής έκρηξης.
Ο συγκεκριμένος επιστημονικός κλάδος είναι γνωστός ως πυρηνική εγκληματολογία (nuclear forensics) και χρησιμοποιείται για την ανάλυση πυρηνικών εκρήξεων και ραδιενεργών υλικών.
Γιατί έχει σημασία η ανακάλυψη
Εκτός από την ιστορική της αξία, η έρευνα προσφέρει νέες γνώσεις για τη συμπεριφορά των υλικών σε ακραίες συνθήκες. Παρόμοιες πολύπλοκες δομές παρουσιάζουν υψηλή μηχανική αντοχή, μεγάλη θερμική σταθερότητα και αυξημένη ανθεκτικότητα στη διάβρωση. Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο σχηματίζονται μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να αναπτύξουν νέα προηγμένα υλικά για τη βιομηχανία και την τεχνολογία.
Οι ίδιοι οι ερευνητές επισημαίνουν ότι φυσικά δεν είναι δυνατόν να αναπαραχθούν τέτοιες εκρήξεις για πειραματικούς σκοπούς. Ωστόσο, η μελέτη των υλικών που δημιουργήθηκαν από ιστορικά γεγονότα, όπως η Χιροσίμα και η δοκιμή Trinity, μπορεί να αποκαλύψει άγνωστες μέχρι σήμερα χημικές και φυσικές διεργασίες που συμβαίνουν μόνο σε ακραία περιβάλλοντα.
Αυτό που είναι όμως εντυπωσιακό, είναι πως η επιστήμη, ακόμα και στις χειρότερες στιγμές του ανθρώπινου είδους, καταφέρνει να φέρει φως, κάνοντας νέες ανακαλύψεις και εξηγώντας λίγο περισσότερο τον κόσμο στον οποίο βρισκόμαστε.
