Hmota sa odparila, zmiešala a extrémne rýchlo ochladila, pričom sa preusporiadala do nových foriem. Na mieste, kde pred 80-timi rokmi vybuchla prvá atómová bomba, objavili materiál, ktorý sme doteraz nepoznali.
Pred takmer 81 rokmi vybuchla prvá atómová bomba. Išlo o udalosť, ktorá navždy zmenila svet a jej dôsledky pociťujeme dodnes. A aj po viac ako 80-tich rokoch vedci stále objavujú zmeny, ktoré táto udalosť priamo na mieste výbuchu spôsobila, píše portál Science Alert.
Pri teste Trinity, ktorý sa uskutočnil 16. júla 1945 v rámci projektu Manhattan v púšti v Novom Mexiku, bola odpálená plutóniová bomba. Uvoľnená energia zodpovedala sile 21 kiloton TNT. Výbuch úplne zničil 30-metrovú testovaciu vežu a okolité medené zariadenia, vrátane káblov a prístrojov slúžiacich na zaznamenávanie výbuchu.
Vzniknutá ohnivá guľa spojila vežu a meď s asfaltom a púštnym pieskom, ktoré boli vtiahnuté do hríbovitého mraku, čím sa táto zmes premenila na sklovitý, dovtedy neznámy materiál. Vedci ho nazvali trinitit.
Kusy toho materiálu sa aj dnes nachádzajú v mieste výbuchu Trinity, no väčšinu z neho dala zakopať komisia Spojených štátov pre atómovú energiu v roku 1953.
Zvyčajne má svetlozelenú farbu, hoci v jednej časti miesta výbuchu bol nájdený aj červený trinitit a zriedkavo sa vytvorili aj kúsky čierneho trinititu. Je mierne rádioaktívny, ale manipulácia s ním je bezpečná.
From Trinity 1945, America’s first plutonium implosion test: A newly discovered clathrate crystal, a sample of red trinitite, desert sand blasted into glass https://t.co/1zvyDPB73u
— Turing-Galaxis (@TuringGalaxis) May 11, 2026
Vedci nedávno v červenom trinitite identifikovali nový materiál - kryštál, ktorý by za bežných okolností na Zemi nemohol existovať.
„Extrémne, prechodné podmienky spôsobené jadrovými výbuchmi môžu viesť k vzniku fáz v pevnom stave, ktoré nie je možné dosiahnuť bežnými syntetickými metódami,“ píše tím pod vedením geológa Luca Bindiho z Florentskej univerzity v Taliansku.
Už v roku 2021 Bindi a jeho kolegovia identifikovali neočakávaný kvazikryštál v zriedkavej červenej forme trinititu, ktorý obsahuje kov z veže, káblov a záznamových prístrojov... a teraz tento variant materiálu priniesla ďalšie prekvapenie.
Hneď vedľa kvazikryštálu výskumníci objavili klatrát – kryštálovú štruktúru, ktorá pozostáva z atómov usporiadaných do mriežky podobnej klietke, ktorá môže uväzniť iné atómy vo vnútri.
„Ide o úplne nový druh klatrátového kryštálu – o niečo, čo sa doteraz v prírode ani v produktoch jadrového výbuchu nikdy nevyskytovalo,“ hovorí Bindi.
Tento podivný materiál je výsledkom veľmi nezvyčajných podmienok. Počas výbuchu Trinity bol piesok, ktorý sa dostal do následnej ohnivej gule, vystavený teplotám vyšším ako 1 500 stupňov Celzia a tlakom niekoľkých gigapascalov – to je desaťtisíckrát viac ako normálny atmosférický tlak a stačí to na stlačenie grafitu na diamant.
Hmota sa odparila, zmiešala a extrémne rýchlo ochladila, pričom sa preusporiadala do nových foriem. „Všetko sa to udialo v priebehu niekoľkých sekúnd, takže atómy nemali čas usporiadať sa do stabilných štruktúr, čo viedlo k vzniku nezvyčajných nerovnovážnych materiálov, ako je tento,“ hovorí Bindi.
Tento materiál je v podstate okamihom zamrznutým v čase, ktorý zachováva mineralogický obraz krátkodobých teplotných a tlakových podmienok vzniknutých počas detonácie – pre vedcov je to skutočný poklad.
Klatrát bol objavený vo vnútri kvapky kovu bohatej na meď, ktorá bola zakomponovaná v trinitite. „Klietky“ klatrátu majú tvar 12-stenných a 14-stenných útvarov zložených z atómov kremíka, v ktorých sú uväznené atómy vápnika – a niekedy aj atómy medi a železa.
Kryštál klatrátu nie je jedinou novou chemickou látkou, ktorú v trinitite objavili. V roku 2021 výskumníci objavili kvazikryštál – druh hmoty, ktorú vedci kedysi považovali za nemožnú a ktorá spochybňuje tradičné predstavy o tom, ako vznikajú pevné látky. Kvazikryštály majú usporiadanú štruktúru, ale ich atómy sa neopakujú periodicky tak, ako je to v bežných kryštáloch.
Jediný ďalší známy kvazikryštál, ktorý vznikol prirodzeným spôsobom, bol objavený vo vnútri úlomkov meteoritu a vedci sa domnievajú, že vznikol pri ohnivej zrážke dvoch asteroidov v ranom štádiu vývoja slnečnej sústavy.
Kvazikryštál pozorovaný v trinitite je zložený z rovnakých štyroch prvkov – železa, kremíka, medi a vápnika –, z ktorých sa skladá aj novoobjavený klatrát.
„Kvazikryštál nájdený v tom istom materiáli je obzvlášť zaujímavý, pretože sa vytvoril za rovnakých extrémnych podmienok a doteraz sa nepodarilo reprodukovať v laboratóriu, čo z neho robí vzácny príklad štruktúry, ktorú vytvorila príroda, ale ktorú zatiaľ nedokážeme úplne napodobniť,“ hovorí Bindi.
Vedci predpokladajú, že oba typy kryštálov sa vytvorili pri rovnakých teplotách a tlakoch počas výbuchu, ale v oblastiach, kde bola meď ľahko dostupná, sa vytvoril kvazikryštál, a tam, kde bola meď vzácna, vznikol klatrát.
„Táto práca podčiarkuje, ako vzácne udalosti s vysokou energiou – ako napríklad jadrové výbuchy, údery blesku a nárazy s hyperrýchlosťou – slúžia ako prírodné laboratóriá na výrobu neočakávanej kryštalickej hmoty,“ píšu autori vo svojej štúdii. Výsledky boli uverejnené 11. mája v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences USA.
V priloženom videu si pozrite archívnu reportáž o 80. výročí výbuchu atómovej bomby v Hirošime:
Sledujte Televízne noviny vo full HD a bez reklám na Voyo
