Vật thể kỳ lạ tạo ra từ vụ thử bom hạt nhân đầu tiên trên thế giới

Quân đội Mỹ tiến hành vụ thử bom hạt nhân đầu tiên ở New Mexico tháng 7.1945, với mật danh “Trinity”. Nguyên mẫu vũ khí hủy diệt hàng loạt, được gọi là "Gadget", phát nổ và giải phóng năng lượng tương đương khoảng 21 kiloton TNT.

Đến những năm 1980, các nhà khoa học phát hiện ra rằng vụ nổ hạt nhân đã vô tình tạo ra một loại vật liệu hoàn toàn mới.

Bao quanh bằng cát, tháp cao 27m cùng các dây dẫn đồng được hợp nhất với nhau để tạo thành một vật liệu giống như thủy tinh gọi là trinitite.

Bên trong trinitite, các nhà khoa học phát hiện ra một dạng vật chất hiếm được gọi là “giả tinh thể” (quasicrystal). Thay vì các nguyên tử được sắp xếp theo một mô hình lặp lại ở cả ba chiều như các tinh thể thông thường trong tự nhiên, giả tinh thể có các nguyên tử không được sắp xếp theo một mô hình tuần hoàn.

Một số trinitite hình thành trong vụ thử hạt nhân năm 1945 có đối xứng quay 5 lần, có nghĩa là các nguyên tử được sắp xếp để tạo thành hình dạng của một chất rắn 20 mặt được gọi là icosahedron.

Sự đối xứng rất bất thường này không thể có trong tự nhiên và được nêu trong bài báo mới sắp công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Science.

Nghiên cứu có thể làm sáng tỏ chính xác những gì xảy ra trong quá trình kích nổ bom hạt nhân và cách vụ nổ ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.

“Tại đây, chúng tôi báo cáo việc phát hiện ra, trong một mẫu trinitite đỏ, một thành phần cho đến nay chưa biết đến của giả tinh thể nhị thập diện Si61Cu30Ca7Fe2. Nó đại diện cho loại tinh thể nhân tạo lâu đời nhất còn tồn tại hiện được biết đến, với đặc tính đặc biệt là thời điểm chính xác tạo ra nó được khắc sâu trong lịch sử” - nhóm nghiên cứu quốc tế nêu trong bài báo.

Terry Wallace, giám đốc danh dự của Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos, đồng tác giả bài báo, cho biết: “Các giả tinh thể được hình thành trong môi trường khắc nghiệt hiếm khi tồn tại trên Trái đất. Chúng cần có một cú chấn động với sốc, nhiệt độ và áp suất cực lớn. Chúng ta thường không thấy điều đó, ngoại trừ trường hợp kịch tính như một vụ nổ hạt nhân”.

Theo các nhà nghiên cứu, vật liệu có thể so sánh duy nhất được tìm thấy trong tự nhiên là một thiên thạch có niên đại ít nhất hàng trăm triệu năm.

“Loại giả tinh thể này rất ảo diệu về độ phức tạp nhưng vẫn chưa ai có thể cho chúng ta biết tại sao nó được hình thành theo cách này” - chuyên gia Wallace giải thích. Ông cũng hi vọng các nhà khoa học có thể tìm hiểu và sử dụng phát hiện đó để hiểu rõ hơn về các vụ nổ hạt nhân và cuối cùng có bức tranh toàn cảnh hơn về vụ thử hạt nhân.