Eksplozija uređaja Gadget u pustinji New Mexica oslobodila je energiju ekvivalentnu 21 kilotoni TNT-a. Provedena u sklopu projekta Trinity američke vojske, isparila je 30-metarski testni toranj i okolnu bakrenu infrastrukturu, uključujući kabele i instrumente korištene za snimanje eksplozije.
Rezultirajuća vatrena kugla stopila je toranj i bakar s asfaltom i pustinjskim pijeskom koji je uvučen u oblak gljive, pretvarajući smjesu u staklasti, nikad prije viđen materijal kasnije nazvan trinitit. U tom su materijalu znanstvenici su pronašli neke čudne strukture.
Tijekom 2021. godine identificiran je neočekivani kvazikristal u rijetkom crvenom obliku trinitita koji sadrži metal iz tornja, kabela i instrumenata za snimanje. Sad se pokazalo kako krije još jedno iznenađenje.
Neobična atomska konfiguracija
Odmah pored kvazikristala, istraživači su pronašli klatrat, kristalnu strukturu koja se sastoji od atoma raspoređenih u rešetku nalik kavezu koja može zadržati druge atome unutra. Anorganski klatrati su posebni jer za njihovo formiranje potrebni su vrlo specifični uvjeti, koje je rijetko moguće pronaći u prirodi.
Pojedini takvi uvjeti nakratko su se pojavili tijekom eksplozije: ekstremni udar, temperatura veća od 1500 stupnjeva Celzija i tlakovi od pet do osam gigapaskala, koji su zatim brzo padali. Ova brza promjena, nakon koje je uslijedilo brzo hlađenje, dovela je do slaganja atoma u trinititu u neobične konfiguracije, nakon čega su bili zaključani u njima, stvarajući strukture koje se inače ne bi mogle formirati.
Korištenjem rendgenske difrakcije, istraživači su ispitali uzorak crvenog trinitita i identificirali kapljicu bogatu bakrom ugrađenu u njega. Daljnja istraživanja otkrila su neobičnu atomsku konfiguraciju – kubični klatrat tipa 1 – u kojem kavezi atoma silicija drže pojedinačne atome kalcija, s tragovima bakra i željeza. To je prvi klatrat ikada pronađen u produktima nuklearne eksplozije.
Pošto isti uvjeti koji formiraju klatrate također potiču stvaranje kvazikristala, a klatrat i kvazikristal imaju slične sastave, istraživači su pomislili kako bi dvije strukture mogle biti povezane. Izveli su matematičko modeliranje kako bi utvrdili je li kvazikristal mogao nastati iz klatrata.
Rezultati su snažno sugerirali kako je, iako je ovaj put općenito moguć, u ovom konkretnom slučaju koncentracija bakra bila previsoka. To znači kako su dvije vrlo različite kristalne faze, nastale od istih materijala pod istim ekstremnim uvjetima, nastale neovisno unutar istog uzorka.
Rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences.
Datum i vrijeme objave: 15.05.2026 – 06:12 sati
