Bagong Natuklasang Quasicrystal – “Maluwalhati sa pagiging kumplikado” – Ginanap sa Unang Pagsabog Nuclear sa Trinity Site

Isang napapansin na ground-zero na pagmamasid 28 oras pagkatapos ng Trinity Test noong Hulyo 16, 1945. Ang pagsabog ng nukleyar ay lumikha ng isang bagong natuklasang quasicrystal na nabuo sa pamamagitan ng paghahalo sa mga katabing buhangin, mga test tower, at mga linya ng paghahatid ng tanso.

Ang pagtuklas ng bagong materyal ay maaaring makatulong sa pagproseso ng nukleyar.

Ang isang bagong natuklasang quasicrystal na ginawa sa unang pagsabog ng nukleyar sa Trinity Site, NM, noong Hulyo 16, 1945, sa ilang araw ay makakatulong sa mga siyentista na maunawaan ang mga pagbabawal ng pagsabog ng nukleyar at maiwasan ang paglaganap. Sa nuklear.

Pulang sampol ng Trinitite na Naglalaman ng Quasicrystal

Larawan ng isang pulang sample ng trinitite na may nilalaman na quasicrystal. Kredito: Luca Bindi at Paul J. Steinhardt.

“Ang pag-unawa sa mga sandatang nukleyar sa ibang mga bansa ay nangangailangan na magkaroon tayo ng isang malinaw na pag-unawa sa kanilang mga programa sa pagsubok sa nukleyar,” sabi ni Terry C. Wallace, direktor emeritus ng Los Alamos National Laboratory at kapwa may-akda ng papel sa natuklasan, na inilathala kahapon sa PNAS. “Karaniwan naming sinusuri ang mga radioactive debris at gas upang maunawaan kung paano ginawa ang mga sandata o kung anong mga materyales ang nasa loob nito, ngunit ang mga lagda ay nabubulok. Ang isang quasicrystal na ginawa sa lugar ng isang pagsabog na nukleyar ay maaaring magkaroon ng posibilidad na sabihin sa amin ang bago pagkakaiba-iba ng impormasyon – at ito ay magtatagal magpakailanman. “

Ang bagong natuklasang materyal ay aksidenteng sanhi ng pagsabog ng unang pagsubok ng atomic bomb, na nagresulta sa pagsasanib ng katabing buhangin, ang test tower, at mga linya upang ilipat ang tanso sa isang materyal na baso. Kilala bilang trinitite. Ang quasicrystals ay isang kakaibang materyal na lumalabag sa mga patakaran ng mga klasikal na materyal na kristal. Ang mga materyales tulad ng asukal, asin, o mga quartz form na kristal na may kilalang pana-panahong pagkakasunud-sunod: ang mga atomo ay nakaayos sa isang pattern na inuulit ang sarili sa tatlong sukat. Ang mga Quasicrystal, na unang natuklasan noong 1980s, ay may isang istrakturang atomic ng mga bahagi ng bahagi, ngunit ang pattern ay hindi napapanatili. Ang quasicrystal, na nabuo ng pagsabog ng Trinity sa isang solong pulang sample ng trinitite, ay may 5-fold rotational symmetry, na kung saan ay hindi posible sa natural na kristal. Ang symmetry ng pangkat ng quasicrystal ay kapareho ng karaniwang 20 panig na solid na kilala bilang isang icosahedron, at ang kimika ay ibinigay ng pormulang Si61Kasama si30yan7Fe2. Ang bagong quasicrystal na ito ay ang pinakalumang kilalang quasicrystal na gawa ng tao, na may isang hindi nakikitang timestamp (sa pamamagitan ng komposisyon, lokasyon ng pagtuklas, at radioactivity), na nagpapahiwatig ng pinagmulan nito.

Kininis ang Quasicrystal Sample Surface

Pinagsamang X-ray na mapa ng pinakintab na loob ng sample na pinag-aralan na nagpapakita ng iba’t ibang komposisyon ng Ca-Si-Al Credit: Luca Bindi at Paul J. Steinhardt.

“Ang mga quasicrystal ay nabuo sa matinding mga kapaligiran na bihira sa Earth,” sabi ni Wallace, na isang geophysicist. “Kailangan nila ng isang sakunang pangyayari na may matinding pagkabigla, temperatura, at presyon. Hindi natin madalas nakikita iyon, maliban sa isang bagay na dramatikong tulad ng isang pagsabog na nukleyar.” Ang mga kondisyon na Thermodynamic / shock kung saan ang pagbuo ng quasicrystal na ito ay halos magkapareho sa ng mga likas na quasicrystal na natuklasan sa Khatyrka meteorite, na nagsimula ng hindi bababa sa daan-daang milyong mga taon na ang nakakaraan at marahil hanggang sa simula ng solar system.

Ang Metal Droplet ay naglalaman ng Quasicrystal

Ang back-disperse na imahe sa pamamagitan ng pag-scan ng electron microscope ng pinag-aralan na droplet ng metal na may nilalaman na quasicrystal, minarkahan ng markang Cu, Cu2S, at Si61Cu30Ca7Fe2. Kredito: Luca Bindi at Paul J. Steinhardt

“Ang quasicrystal na ito ay kamangha-mangha sa pagiging kumplikado nito – ngunit wala pang nagsabi sa amin kung bakit ito ginawa nang ganoong paraan. Ngunit isang araw, malalaman ito ng isang siyentista o inhenyero at ang mga kaliskis ay aalisin sa ating mga mata at magkakaroon tayo ng thermodynamic na paliwanag para sa paggawa nito. Pagkatapos, inaasahan kong, magamit natin ang kaalamang iyon upang mas maunawaan ang mga pagsabog ng nukleyar at sa wakas ay magdala ng isang mas kumpletong larawan ng kinakatawan ng isang pagsubok. nukleyar, “sabi ni Wallace.

Sanggunian: “Hindi sinasadyang pagbabago ng dating hindi kilalang quasicrystal sa unang pagsubok ng atomic bomb” nina Luca Bindi, William Kolb, G. Nelson Eby, Paul D. Asimow, Terry C. Wallace at Paul J. Steinhardt, 17 Mayo 2021, Pamamaraan ng National Academy of Science.
DOI: 10.1073 / pnas.2101350118

Ang papel ay isinulat sa pakikipagtulungan sa Unibersidad ng Florence, Italya, Unibersidad ng Massachusetts, Caltech, at unibersidad ng Princeton.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang Koponan sa Underwater Archeology ay Nakahanap ng 9,000-Taong-Taong Mga Bato ng Artifact

Kredito: Unibersidad ng Texas sa Arlington Ang pangkat ng arkeolohiya sa ilalim ng dagat ay natagpuan ang mga sinaunang obsidian na natuklap na 2,000 milya...

Nabawasan ang Panganib sa Kanser Kabilang sa Mga Pasyente sa Pagkabigo ng Puso na Gumagamit ng Statins

Ang paggamit ng Statin ay na-link sa isang pinababang panganib ng cancer sa mga pasyente na may kabiguan sa puso. Kredito: European Heart...

Tagumpay sa Teknolohiya ng Ultrathin para sa Revolution ng Night Vision – “Ginawa Namin ang Hindi Makikita”

Sinabi ni Dr. Rosso Camacho Morales na ang mga mananaliksik ay "hindi nakikita, nakikita." May-akda: Jamie Kidston, Australian National University Hayaan may ilaw! ...

Kapag Kakulangan sa Trabaho ng mga empleyado, Nakakuha sila ng Paranoid – At Aggressive

Kung ang mga empleyado ay walang kapangyarihan sa lugar ng trabaho, maaari silang makaramdam ng mahina at paranoid. Sa halip, ang paranoia na...

Ang kabuuang solar eclipses ay nag-iilaw sa solar wind

Pinapayagan ng mga espesyal na filter na masukat ang mga siyentipiko ng iba't ibang mga temperatura sa corona sa panahon ng pangkalahatang mga eclipse...

Newsletter

Subscribe to stay updated.