Nhà khoa học phát hiện hợp kim mới từ vụ nổ bom nguyên tử Hiroshima 1945

Các nhà khoa học phát hiện điều kiện nhiệt độ, áp suất đặc biệt của vụ nổ bom nguyên tử Hiroshima năm 1945 tạo ra hợp kim phức tạp mới.

Theo Chemical and Engineering News, hợp kim mới giàu silicon, đồng thời chứa 6 kim loại sắt, crom, niken, mangan, molypden, nhôm và có cấu trúc tinh thể kiểu AlAu₄. Luca Bindi, nhà địa chất tại Đại học Florence, cho biết sự kết hợp thành phần và cấu trúc tinh thể này chưa từng được ghi nhận. Kết quả nghiên cứu, do ông cùng đồng nghiệp thực hiện, công bố trên tạp chí Science Advances.

Năm 2019, nhà địa chất Mario Wannier, thành viên nhóm nghiên cứu, phát hiện những hạt thủy tinh tí hon trong lúc sàng lọc cát biển từ vịnh Hiroshima. Những hạt này, được đặt tên là hiroshimaite, thực chất là mảnh vụn phóng xạ từ vụ nổ bom nguyên tử. Wannier, Bindi cùng các cộng sự sau đó kiểm tra 34 mảnh hiroshimaite dài từ vài trăm micromet đến vài milimet và tìm thấy một số tinh thể kim loại.

Phân tích hóa học chỉ ra trong số đó có một tinh thể giàu silicon, dài 10 micromet. Nhóm nghiên cứu tách nó ra và dùng phương pháp nhiễu xạ tia X đơn tinh thể để nhận diện hợp kim đa thành phần mới. "Chỉ tìm thấy một tinh thể nên có vẻ hợp kim này rất hiếm", Bindi cho hay.

Theo Bindi, vụ nổ xảy ra trong môi trường đô thị phức tạp, với quả cầu lửa vượt ngưỡng 7.000 độ C trong vài giây, làm bốc hơi nhiều vật liệu xây dựng, kim loại, thủy tinh, đất và các thành phần khí quyển. "Cầu lửa hạt nhân khiến nhiều vật liệu chịu nhiệt độ cực cao, bị trộn lẫn dữ dội và nguội lạnh cực nhanh, tất cả chỉ trong vài giây", Bindi giải thích với ScienceAlert.

Vụ nổ ở Hiroshima xảy ra ngày 6/8/1945, khi Mỹ thả quả bom nguyên tử có mật danh Little Boy xuống thành phố Nhật Bản này. Khoảng 70% tòa nhà bị san phẳng hoặc thiêu rụi, với bán kính thiệt hại lên tới 2 km từ tâm vụ nổ. Theo Time, khoảng 78.000 trong số 350.000 cư dân của Hiroshima thiệt mạng ngay lúc đó, nhiều người thiệt mạng sau nhiều tuần hoặc nhiều tháng do vết thương nặng hoặc bệnh liên quan tới phóng xạ.

Do điều kiện đặc biệt, các vụ nổ bom nguyên tử có thể tạo ra chất mới. Ví dụ, hợp chất giống thủy tinh trinitite hình thành từ sự kết hợp giữa cát, kim loại, cặn phóng xạ từ vụ thử hạt nhân Trinity tại sa mạc New Mexico ngày 16/7/1945. Hồi tháng 5, nhóm Bindi công bố nghiên cứu cho thấy thử nghiệm Trinity cũng tạo ra hợp chất mới clathrate, cấu tạo từ canxi, đồng, silicon.

Angelo Onate Soto, nhà khoa học vật liệu tại Đại học Concepcion, nhận xét những phát hiện tình cờ như vậy có thể mở ra hướng nghiên cứu hoàn toàn mới, đồng thời làm sâu sắc thêm hiểu biết của nhân loại về cách vật liệu hình thành và hoạt động.