Nietypowe stopy metali powstały w wybuchu bomby atomowej w Hiroszimie

Wytwarzanie stopów metali wymaga ściśle kontrolowanych warunków. Im więcej składników, tym bardziej skomplikowane są to procesy. Skomplikowane stopy mogą jednak powstawać także w czasie ekstremalnych eksplozji, takich jak uderzenie meteorytu lub wybuch nuklearny. Są to bowiem idealne warunki do nagłego stopienia metali, dynamicznego zmieszania ich w chmurze powstałej podczas wybuchu, a następnie do ich szybkiego schłodzenia i zestalenia. Do takich reakcji doszło po zrzuceniu bomby atomowej na Hiroszimę 6 sierpnia 1945 roku.

W miejskiej zabudowie znajdują się ogromne ilości żelaza, chromu, niklu i innych metali. Materiały, które z nich powstały osadziły się w piaskach Zatoki Hiroszima – nazwano je je hiroszimatami. W nowej pracy opublikowanej w „Science Advances” naukowcy przedstawili wyniki ich analizy – w szczególności grupy Fe-Cr. Wykazali, że charakteryzuje się ona sferycznymi drobinami wymieszanymi z fazą szklistą. Największym zaskoczeniem dla badaczy była jedna próbka wyjątkowo bogata w krzem: zawierała aż 13 proc. jego atomów (pozostały skład: Fe – 58,9 proc., Cr – 14,9 proc., Ni – 8 proc., Mn – 2 proc., Mo – 2 proc. i Al – 1,1 proc.) co jest niespotykane, bo – jak piszą – najbliższym temu wynikowi znanym stopem byłby taki, który zawiera tylko niecałe 7 proc. Si. Wykazali też, że ma dość nietypową strukturę krystalograficzną AlAu4, opisywaną jako uporządkowana pochodna struktury β-Mn. Taka konfiguracja sprawia, że materiał jest znacznie twardszy i bardziej stabilny termicznie. Standardowe procesy metalurgiczne nie pozwalają zwykle na osiągnięcie takiego układu atomów i takiego składu.

Autorzy przyznają, że nie ma pewności czy ten konkretnie stop znalazłby szersze zastosowanie, nawet jeśli udałoby się go wytwarzać w warunkach przemysłowych. Te badania ujawniły jednak pewne nieznane terytoria w metalurgii. Wykazały, że stopy o takim składzie i takiej konfiguracji istnieją i że ich właściwości są technologicznie atrakcyjne. Warto więc testować nowe reakcje syntezy, aby uzyskać, jeśli nie dokładnie taki materiał, to przynajmniej do niego zbliżony. Ponadto, naukowcy zwracają uwagę, że takie analizy mogą pomóc dociec jakiego rodzaju wybuch lub impakt zdarzyły się w danym miejscu. A to oznacza, że takie stopy to także element przydatny w rekonstrukcji historii.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.