İnsan Elinden Çıkan İlk Patlama, Doğada Görülmeyen Bir Madde Oluşturdu
Seksen yıl önce bugün, 16 Temmuz 1945 sabahı saat 5:29’da New Mexico eyaletinde tarihin korkunç bir kesiti yazıldı.
Birleşik Devletler Ordusu, Trinity testi olarak bilinen dünyanın ilk nükleer bomba denemesi olan ve Gadget olarak bilinen bir plütonyum patlama cihazını patlattığında şafak sükuneti parçalandı. Bu an savaşı sonsuza dek değiştirecekti.
Açığa çıkan 21 kiloton TNT’ye eşdeğer enerji, 30 metrelik (98 ft) test kulesini ve onu kayıt ekipmanına bağlayan kilometrelerce uzunluktaki bakır kabloları buharlaştırdı. Ortaya çıkan ateş topu kuleyi ve bakırı aşağıdaki asfalt ve çöl kumuyla kaynaştırarak trinitit adı verilen yeni bir mineral olan yeşil cama dönüştürdü.
Yıllar sonra, bilim insanları bu trinititin bir parçasında saklı bir sır keşfettiler – bir zamanlar imkansız olduğu düşünülen, kuasikristal olarak bilinen nadir bir madde şekli.
2021’de Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’ndan jeofizikçi Terry Wallace, “Kuasikristaller, Dünya’da nadiren bulunan ekstrem ortamlarda oluşur,” diye açıkladı.
“Aşırı şok, sıcaklık ve basınç içeren travmatik bir olay gerektirirler. Nükleer patlama gibi dramatik bir olay dışında bunu genellikle görmeyiz.”
Kuasikristal içeren kırmızı trinitit örneği.
Mütevazı sofra tuzundan en sert elmaslara kadar çoğu kristal aynı kurala uyar: atomları üç boyutlu uzayda tekrar eden bir kafes yapısı içinde düzenlenir. Kuasikristaller bu kuralı bozar – atomlarının düzenlendiği desen tekrar etmez.
Bu kavram 1984 yılında bilim dünyasında ilk kez ortaya çıktığında, bunun imkansız olduğu düşünülüyordu: kristaller ya düzenliydi ya da düzensizdi, arada hiçbir şey yoktu. Daha sonra, hem laboratuvar ortamlarında hem de vahşi doğada, meteoritlerin derinliklerinde, hiper hızlı çarpma gibi olaylardan kaynaklanan termodinamik şokla şekillendirilmiş olarak gerçekten bulundular.
Kuasikristalleri üretmek için aşırı koşulların gerekli olduğunu bilen İtalya’daki Floransa Üniversitesi’nden jeolog Luca Bindi liderliğindeki bir bilim ekibi trinitite daha yakından bakmaya karar verdi.
Ama yeşil şeylere değil. Yaygın olmasalar da, metalleri içerme eğiliminde olduklarını bilecek kadar kuasikristal gördük, bu nedenle ekip mineralin çok daha nadir bir formunu aramaya gitti – kırmızı trinitit, renk tonunu içerdiği buharlaştırılmış bakır tellerden alıyor.
Taramalı elektron mikroskopisi ve X-ışını kırınımı gibi teknikler kullanarak altı küçük kırmızı trinitit örneğini analiz ettiler. Sonunda örneklerden birinde, geleneksel kristallerde imkansız olan beş kat dönme simetrisine sahip, silikon, bakır, kalsiyum ve demirden oluşan 20 kenarlı küçük bir tanecik buldular – savaş çığırtkanlığının “istenmeyen bir sonucu”.
Wallace, ekibin sonuçlarının yayınlandığı 2021 yılında, “Bu kuasikristal, karmaşıklığı bakımından muhteşem – ancak neden bu şekilde oluştuğunu henüz kimse bize söyleyemiyor” dedi.
“Ama bir gün, bir bilim insanı ya da mühendis bunu çözecek ve gözlerimizdeki perde kalkacak ve oluşumunun termodinamik bir açıklamasına sahip olacağız. O zaman umarım bu bilgiyi nükleer patlamaları daha iyi anlamak için kullanabilir ve nihayetinde bir nükleer testin neyi temsil ettiğine dair daha eksiksiz bir resim elde edebiliriz.”
Bu keşif bilinen en eski antropojenik kuasikristali temsil ediyor ve kuasikristallerin oluşumu için başka doğal yolların da olabileceğini gösteriyor. Örneğin, yıldırım çarpmasıyla oluşan erimiş kum fulguritleri ve meteor çarpma alanlarından gelen malzemelerin her ikisi de vahşi doğada kuasikristal kaynağı olabilir.
Araştırma ayrıca, nihai amacı nükleer silahların yayılmasını engellemek olan yasadışı nükleer testleri daha iyi anlamamıza da yardımcı olabilir. Diğer nükleer test alanlarında dövülen minerallerin incelenmesi, termodinamik özellikleri nükleer adli tıp için bir araç olabilecek daha fazla kuasikristali ortaya çıkarabilir.
Wallace, “Diğer ülkelerin nükleer silahlarını anlamak, onların nükleer test programlarını net bir şekilde anlamamızı gerektiriyor” dedi.
“Silahların nasıl yapıldığını veya hangi malzemeleri içerdiğini anlamak için genellikle radyoaktif kalıntıları ve gazları analiz ediyoruz, ancak bu imzalar bozunuyor. Nükleer bir patlamanın olduğu yerde oluşan bir kuasikristal bize potansiyel olarak yeni bilgi türleri söyleyebilir – ve sonsuza kadar var olacaklar.”
Kaynak: https://www.sciencealert.com