在美國對日本廣島進行原子彈轟炸近81年后，科學家們在廣島的沙灘上發(fā)現(xiàn)了一種奇異且從未被發(fā)現(xiàn)過的新物質。

該研究發(fā)布于7月29日，第一作者是意大利佛羅倫薩大學礦物學與晶體學教席教授盧卡·賓迪，參與研究的還有美國加州大學伯克利分校地球與行星科學系的教授漢斯-魯?shù)婪颉の目说取?/p>

(資料圖片僅供參考)

這一跨國科學家團隊分析了被稱為“廣島石”的物質顆粒，這是一種極其微小的球狀熔融碎屑，由原子彈爆炸產生。當時，核爆在短短數(shù)秒內便產生了超過7000攝氏度的高溫，使周圍物質熔化并形成這些顆粒。科學家們將廣島石顆粒嵌入樹脂中，進行拋光，并在反射光顯微鏡下進行分析。

▲1945年8月6日廣島原子彈爆炸后的景象

研究發(fā)現(xiàn)，原子彈爆炸釋放的極端高溫使建筑材料、金屬、土壤、玻璃以及水等物質迅速汽化，在劇烈翻騰的火球中混合，并隨著火球升入高空，隨后迅速冷卻。這些燃燒物質形成的蒸汽快速凝結成微米級液滴，最終降落并沉積在周圍地區(qū)。盡管距離那次核爆已經過去80多年，許多這樣的微粒至今仍保留在廣島灣的沙灘中。

科學家們在這些微粒中發(fā)現(xiàn)了微小的富鐵合金液滴，這些合金液滴僅占整個顆粒約3%的體積，以細小圓形液滴、不規(guī)則晶粒或成簇夾雜物的形式分布在微粒內部。該合金主要由鐵、鉻、鎳、錳、鉬、硅和鋁組成，具有立方晶格結構。這種材料和結構組成前所未見。通常情況下，合金元素混合物會穩(wěn)定形成更簡單的晶體結構，但在這種合金里，卻保持了復雜的立方晶格形態(tài)，這種形態(tài)不可能在自然環(huán)境中形成。這一物質很可能是混合金屬被瞬間高溫蒸氣冷凝后，在膨脹的火球中經歷超快淬火形成的。

這項發(fā)現(xiàn)為科學家理解物質在地球上最極端溫度和壓力條件下的行為提供了前所未有的線索，也可能為未來開發(fā)在極端條件下形成的新型材料開辟新的方向。

研究中寫道：核爆炸等高能災難性事件會產生瞬態(tài)物理化學環(huán)境，其性質與超高速行星碰撞、流星撞擊和閃電類似。這些現(xiàn)象會產生極端溫度、快速壓力波動、異質物質汽化，以及隨后膨脹火球中熔體和氣溶膠的冷凝過程。這種環(huán)境可以形成在通常條件下無法產生的礦物和金屬。

科學家們認為，原子彈爆炸碎片或許能夠幫助人類揭示物質形成的原理，這種原理也適用于隕石撞擊、閃電以及自然界中的其他劇烈事件。

卡內基梅隆大學的物理學家邁克爾·威多姆表示，這一發(fā)現(xiàn)反映了“一個幾乎未被觸及的全新材料世界”。這些材料難以在熱力學穩(wěn)定的條件下制造，也難以在那些普通的地方找到。這些科學家正確地認識到：如果你想找到新材料，它們就會出現(xiàn)在不尋常的地方。

紅星新聞記者 卿瀅

編輯 羅天

審核 馮玲玲