Спустя 80 лет после ядерного испытания «Тринити» ученые обнаружили на его месте новый кристалл, образовавшийся в результате взрыва

16 июля 1945 года на полигоне в пустыне штата Нью-Мексико американские военные и ученые осуществили испытание «Тринити», ставшее первым в мировой истории успешным взрывом атомного устройства. Спустя восемь десятилетий обломки того взрыва по-прежнему преподносят открытия: международная команда геологов под руководством Луки Бинди из Флорентийского университета обнаружила в образцах красного тринитита кристалл, ранее неизвестный науке. Результаты исследования опубликованы 11 мая 2026 года в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Данное открытие расширяет представления о химических процессах, происходящих в экстремальных условиях сверхвысоких температур и давлений.

Анализ показал, что внутри медных вкраплений тринитита сформировался клатрат типа I на основе кальция, меди и кремния. Клатраты представляют собой объемные решетчатые структуры. В данном случае атомы кремния образовали 12- и 14-гранные ячейки, которые, словно клетки, захватили внутрь атомы кальция, меди и железа. Это первый задокументированный случай, когда подобное соединение было зафиксировано среди продуктов ядерной детонации.

Кристалл возник в результате воздействия физических факторов, которые не воспроизводятся в лабораторных условиях. Детонация плутониевого заряда мощностью около 21 килотонны привела к мгновенному испарению 30-метровой испытательной башни, медных кабелей, приборов и песка. В самой горячей точке события температура подскочила выше 1500 °C. При этом колоссальное давление достигло 5-8 ГПа — это примерно в 50-80 тысяч раз сильнее, чем давление земной атмосферы, и сопоставимо с условиями, при которых в недрах планеты рождаются алмазы. За резким нагревом последовало быстрое охлаждение, зафиксировавшее атомы.

В 2021 году эта же группа исследователей обнаружила в аналогичных образцах с полигона Аламогордо в Нью-Мексико квазикристалл. Компьютерное моделирование показало, что обе структуры образовались параллельно. Формирование конкретного кристалла зависело от локальной концентрации меди в расплавленной массе.

Изучение структур, формирующихся вдали от термодинамического равновесия, имеет практическое применение. В ядерной криминалистике данные о таких минералах служат маркерами для анализа мест несанкционированных испытаний оружия. В материаловедении клатраты используются в качестве емкостей для хранения ионов при разработке новых поколений аккумуляторов, а также при создании компонентов квантовых систем.

Источник: phys.org