Международная группа учёных из Италии и Соединённых Штатов сделала открытие, которое расширяет представления о том, какие материалы способен породить атомный взрыв. Исследуя микроскопические частицы, сохранившиеся в песках залива Хиросима с 6 августа 1945 года, они обнаружили металлический сплав, структура которого ранее не встречалась ни в природе, ни в промышленных материалах. Результаты работы опубликованы в авторитетном научном издании.
Речь идёт о хиросимитах — стеклянных сферулах размером в несколько микрометров, которые образовались из расплавленного песка и металлов в момент ядерного взрыва. В одной из таких частиц, диаметром около десяти микрометров, исследователи выявили сплав на основе железа с примесями хрома, никеля, кремния, молибдена, марганца и алюминия. Само по себе сочетание этих элементов не является уникальным. Однако кристаллическая решётка материала оказалась необычной — она относится к типу AlAu4, который до сих пор был известен только для сплавов алюминия с золотом и никогда не фиксировался в материалах подобного состава.
В обычной металлургии подобные структуры не возникают. Процессы плавки, литья и охлаждения в промышленных условиях протекают иначе, и кристаллические решётки формируются по законам термодинамики, которые не допускают появления столь необычных комбинаций. Учёные тщательно проверили версию о промышленном происхождении частицы — могла ли она попасть в песок с какого-либо завода или фабрики? Анализ показал, что это невозможно. Ни один из известных промышленных сплавов не имеет такого сочетания состава и кристаллической структуры.
Объяснение, предложенное исследователями, укладывается в картину событий первых секунд после взрыва. Температура внутри огненного шара, по расчётам, превышала семь тысяч градусов по Цельсию. В этих условиях различные металлы — железо, хром, никель, кремний, молибден, марганец и алюминий — перешли в газообразное состояние, образовав облако смешанных паров. Затем наступило почти мгновенное охлаждение. Температура упала настолько стремительно, что атомы не успели выстроиться в привычные кристаллические решётки, которые диктуют законы медленного остывания. Вместо этого закрепилась метастабильная структура, которая в обычных условиях не может существовать долго, но была «заморожена» благодаря экстремальной скорости охлаждения.
Это первый документально подтверждённый случай обнаружения подобного материала. На данный момент его практическое применение остаётся неизвестным — свойства сплава ещё предстоит изучить. Однако само открытие имеет значение, выходящее за рамки материаловедения. Оно подтверждает, что атомные взрывы способны создавать сложные кристаллические структуры, которые невозможно воспроизвести в лабораторных или промышленных условиях обычными методами.
Хиросима 1945 года оставила после себя не только трагедию и разрушения. В песках залива сохранились материальные свидетельства экстремальных условий, существовавших в первые мгновения после взрыва. Эти микроскопические частицы, изучаемые спустя десятилетия, продолжают раскрывать информацию о процессах, которые не могут быть воспроизведены ни в одной печи или плавильной установке на Земле. Открытие международной группы учёных — ещё один шаг к пониманию того, что происходит с веществом при столкновении с высочайшими температурами и давлением, и какие неожиданные структуры может породить эта невидимая глазу алхимия ядерного взрыва.
