Bí ẩn vật chất “ngoài Trái đất” được sinh ra sau vụ thử vũ khí hạt nhân đầu tiên trong lịch sử

  •   3,52
  • 3.015

Vào ngày 16 – 7 – 1945, quân đội Mỹ đã tiến hành vụ thử bom hạt nhân đầu tiên trên thế giới tại sa mạc New Mexico với mật danh "Trinity".

Trong phút chốc, một cỗ máy chứa chất phóng xạ plutonium được bao bọc bởi một vỏ bọc kim loại có tên là "Gadget" đã phát nổ, tạo nên một quả cầu lửa khổng lồ bay lên trời cao, làm bốc hơi mọi thứ mà nó chạm tới. Cuộc thử nghiệm đã thành công. 

Tuy nhiên, cuộc thử nghiệm này không chỉ mang tính hủy diệt, nó còn sinh ra một thứ vật chất mới.

Các nhà nghiên cứu bên cạnh quả cầu kim loại "Gadget"
Các nhà nghiên cứu bên cạnh quả cầu kim loại "Gadget", chuẩn bị cho vụ nổ hạt nhân đầu tiên trên thế giới (Ảnh: Live Science).

Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí "Proceedings of the National Academy of Sciences" ngày 1 tháng 6 vừa qua, các nhà nghiên cứu cho biết họ đã phát hiện ra các tinh thể khác lạ được gọi là "quasicrystals" (giả tinh thể), chúng nằm trong những tảng đá tại địa điểm Trinity.

Theo đó, giả tinh thể là một dạng cấu trúc có trật tự nhưng không mang tính tuần hoàn.

Những tinh thể kỳ lạ này thiếu sự đối xứng thường thấy trong các loại tinh thể đã biết, chúng thường chỉ được tìm thấy trong các thiên thạch từ thuở sơ khai của hệ Mặt trời và được cho là chỉ được tạo ra trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cực lớn của các vụ nổ mạnh nhất vũ trụ.

Cấu trúc của loại tinh thể đặc biệt

"Để hiểu được vũ khí hạt nhân của các quốc gia khác, chúng ta phải hiểu rõ về các chương trình thử nghiệm hạt nhân của họ. Chúng tôi thường phân tích các mảnh vỡ và khí phóng xạ để hiểu cách vũ khí được chế tạo hoặc chúng chứa vật liệu gì... Một loại tinh thể đã được hình thành tại nơi xảy ra vụ nổ hạt nhân…". Tác giả nghiên cứu cho biết.

Khi "Gadget" phát nổ, nó tạo ra một quả cầu lửa có sức nóng hơn cả Mặt trời. Sức nóng và lực của vụ nổ này mạnh đến mức kim loại và cát xung quanh tan chảy cùng nhau tạo thành một loại tinh thể mới, sau này được đặt tên là Trinitite.

Hầu hết các mẫu Trinitite có màu xanh lục, nhưng các mẫu hiếm hơn có màu đỏ, có lẽ là do chúng chứa một lượng lớn đồng và các kim loại khác từ tháp thử nghiệm và các thiết bị khác tại địa điểm đó. Trong nghiên cứu mới này, tác giả và các đồng nghiệp của ông đã kiểm tra một mẫu vật trinitite màu đỏ dưới kính hiển vi điện tử, đặc biệt chú ý tới các "đốm màu" kim loại có thể chứa các tinh thể.

Một "đốm màu" bên trong mẫu Trinitite có chứa một giả tinh thể chưa từng có.
Một "đốm màu" bên trong mẫu Trinitite có chứa một giả tinh thể chưa từng có. (Ảnh: Live Science).

Trong mẫu này, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra một tinh thể 5 cạnh với cấu trúc nguyên tử chưa từng thấy trên Trái đất. Tinh thể được tạo ra chủ yếu bằng silic từ cát sa mạc, nhưng cũng chứa một lượng lớn đồng, cộng thêm một số sắt và canxi.

Tác giả cho biết: "Những tinh thể này có cấu trúc rất phức tạp" - và nhóm của ông vẫn chưa xác định được chính xác bằng cách nào và tại sao nó lại hình thành theo cách này.

Tác giả khẳng định: Loại tinh thể này có nguồn gốc "không thể nhầm lẫn được", dựa trên thành phần, hoạt độ phóng xạ và vị trí phát hiện của nó. Đó là một tinh thể độc nhất được tạo ra trong vụ nổ hạt nhân đầu tiên của Mỹ, và do đó là giả tinh thể lâu đời nhất do con người tạo ra trên Trái đất.

Tác giả nghiên cứu cũng hy vọng các nhà khoa học có thể tìm hiểu và sử dụng phát hiện này để hiểu rõ hơn về các vụ nổ hạt nhân và cuối cùng có bức tranh toàn cảnh hơn về vụ thử hạt nhân.

Cập nhật: 06/08/2021 Theo Trí Thức Trẻ
  • 3,52
  • 3.015

Theo dõi cộng đồng KhoaHoc.tv trên facebook