אחד האירועים ההרסניים ביותר בהיסטוריה האנושית התברר כמעבדת כימיה קיצונית ויוצאת דופן: 81 שנים לאחר שהפצצה האטומית "Little Boy" החריבה את הירושימה ב-6 באוגוסט 1945, מדענים גילו חומר חדש לחלוטין למדע. החומר - סגסוגת מתכתית זעירה במבנה אטומי שלא תועד מעולם - התגלה כשהוא חבוי בתוך גרגירי זכוכית מיקרוסקופיים הידועים כ"הירושימאיט", שנאספו בחופי מפרץ הירושימה.
המחקר, שפורסם בכתב העת היוקרתי Science Advances על ידי צוות חוקרים בראשות פרופ' לוקה בינדי מאוניברסיטת פירנצה, מוכיח כי כדור האש הגרעיני יצר תנאי טמפרטורה ולחץ שאיפשרו לכימיה לחצות גבולות מוכרים.
כור היתוך של 7,000 מעלות: איך נוצרה החומר החדש?
במהלך הפיצוץ האטומי, הטמפרטורות בלב כדור האש זינקו אל מעבר ל-7,000 מעלות צלזיוס. בחום האימים הזה, מבני פלדה, רכיבי בטון, תשתיות עירוניות והאדמה עצמה התאדו לחלוטין והפכו לטיפות מתכת וסיליקון מוצפות באוויר. בעת שהענן הפטרייתי התפשט והתקרר במהירות הבזק, אדי המתכת השונים התעבו יחד - ואטומים מסוגים שונים ננעלו במבנה גבישי ייחודי שאינו קיים בטבע.
הסגסוגת מורכבת מתערובת מרובת רכיבים הכוללת ברזל, כרום, ניקל, מנגן, מוליבדן, סיליקון ואלומיניום. אף שהרכב האלמנטים להוט ומזכיר פלדת אל-חלד מתקדמת, המבנה הפנימי שלה והרכב הסיליקון העשיר שבה מציגים סדר אטומי שאינו תואם אף סגסוגת מוכרת בהנדסה המודרנית. החלקיק שנחשף מעובד בגודל של כ-10 מיקרומטרים בלבד (זעיר כמעט כמו כדורית דם אדומה).
פורנזיקה גרעינית: המפתח לחומרי העתיד
הגילוי בהירושימה מצטרף למציאה קודמת של "קוואזי-גבישים" (גבישים בלתי אפשריים) בשרידי הניסוי הגרעיני "טריניטי" בניו מקסיקו. צמד הממצאים הללו מבסס תחומי מחקר חדשים בזיהוי פלילי-גרעיני - היכולת לנתח חלקיקים מיקרוסקופיים ולפענח דרכם בדיוק מתימטי את הרכב הפצצה, עוצמת החום והתנאים הטרמודינמיים ששררו ברגע הפיצוץ.
"גילינו סגסוגת מרובת רכיבים עשירה בסיליקון שלא הייתה מוכרת למדע, בתוך כדורית זעירה שנוצרה בגל הפיצוץ בהירושימה," מסביר פרופ' לוקה בינדי, גיאולוג וקריסטלוגרף מאוניברסיטת פירנצה. "יחד עם הממצאים מניסוי טריניטי, הדבר מוכיח כי סביבות קיצוניות שעוברות קירור מהיר במיוחד מסוגלות לחקור באופן שיטתי אזורים בלתי רגילים של מבנים כימיים. פיצוצים גרעיניים אינם רק מעקמים או מתיכים חומרים - הם מייצרים תרכובות גבישיות מורכבות וחדשות לגמרי".
הבנת המנגנונים הפיזיקליים שאפשרו את היווצרות הסגסוגת הזו עשויה לאפשר למדענים ולמהנדסים לשחזר בעתיד תהליכים דומים במעבדות תעשייתיות. היעד: פיתוח חומרים קלים יותר, עמידים יותר לחום קיצוני ובעלי חוזק מכני חסר תקדים לשימושים בתעשיות התעופה, החלל והאנרגיה.
טעינו? נתקן! אם מצאתם טעות בכתבה, נשמח שתשתפו אותנו