В ходе первого ядерного испытания был получен экзотический минерал
Взрыв Тринити в 1945 году произвел необычное вещество. Он принадлежит к классу материалов, структура которых находится на границе между порядком и беспорядком.
В результате первого в истории атомного взрыва образовался неизвестный ранее минерал с необычной структурой. Группа под руководством Пола Дж. Стейнхардта из Принстонского университета обнаружила материал состава Si61Cu30 в остатках теста Тринити от 16 июля 1945 г. Ca7Fe2, который ведет себя как нечто среднее между упорядоченным кристаллом и неупорядоченным сплавом. Как сообщает группа в «ПНАС», вещество представляет собой квазикристалл, атомы которого расположены упорядоченно, как в кристалле, но не повторяются периодически. Такие квазикристаллы очень редки и были обнаружены только в 1982 году Дэном Шехтманом, впоследствии получившим Нобелевскую премию по химии. Квазикристалл, созданный атомным взрывом, является старейшим рукотворным представителем этого класса веществ.
Новое вещество размером всего в несколько микрометров инкапсулировано в капле меди, которая, в свою очередь, принадлежит куску тринитита - красной массе сплавленного песка и меди. Тринитит образовался, когда тепло от взрыва растопило пески пустыни полигона. Преимущественно вещество представляет собой зеленоватую стеклообразную массу расплавленного кварца и полевого шпата. Части расплавленной массы, однако, содержат большое количество металлов, поступивших из испарившейся инфраструктуры: 30-метровой башни, на которой была взорвана бомба, и медных кабелей электрических компонентов и измерительных приборов.
Кроваво-красный фрагмент тринитита, инкапсулирующий квазикристалл, как полагают, появился в точке примерно в 60 метрах от взрыва, сообщает рабочая группа. На это указывает распад изотопа европия-152, образовавшегося при взрыве. Где-то там коаксиальный кабель с медью, идущий от вершины башни, заканчивался канавой, и считается, что именно отсюда взялись металлы квазикристалла и окружающей медной капли. Команда идентифицировала экзотический материал по его необычной геометрии, невозможной для кристалла, но характерной для квазикристаллов: вещество имеет пятикратную симметрию, о чем свидетельствует типичная картина рентгеновской дифракции..
Поэтому его внутренняя структура не может периодически повторяться - так же мало, как можно покрыть поверхность пятиугольниками без промежутков. Эта особенность придает квазикристаллам необычные физические свойства, например очень низкую проводимость электричества и тепла. Открытие ранее неизвестного нового квазикристалла на ядерном полигоне открывает ряд новых направлений исследований; Мало того, что ядерные испытательные полигоны могли бы производить новые квазикристаллы, экзотические материалы также могли бы предоставить ретроспективную информацию о точных условиях внутри ядерного огненного шара. И последнее, но не менее важное: имеет смысл искать квазикристаллы везде, где возникает сильное тепло и мощная ударная волна, например, в случае ударов молнии.