قنبلة هيروشيما صنعت معدنا لم يره العلماء من قبل

في حال واجهت مشكلة في مشاهدة الفيديو، إضغط على رابط المصدر للمشاهدة على الموقع الرسمي

بعد أكثر من 80 عاما على القصف الذري لمدينة هيروشيما اليابانية، عثر باحثون داخل حبيبة مجهرية من حطام الانفجار على سبيكة معدنية ذات تركيب ذري لم يسبق تسجيله في الطبيعة أو في المواد المصنعة داخل المختبرات.

وجاء الاكتشاف أثناء دراسة ما يعرف باسم "هيروشيمايت"، وهي قطرات زجاجية صغيرة تكونت عندما صهرت الحرارة الهائلة الناتجة عن الانفجار مباني المدينة وتربتها ومعادنها وزجاجها، ثم قذفت المواد المنصهرة والمتبخرة في الهواء، حيث بردت سريعًا وسقطت لاحقًا في منطقة خليج هيروشيما.

ونشرت الدراسة في دورية ساينس أدفانسز (Science Advances)، وأجراها فريق دولي بقيادة عالم المعادن والبلورات لوكا بيندي من جامعة فلورنسا الإيطالية.

وأوضح الباحثون أن الاكتشاف يقدم مثالا نادرا على قدرة الظروف شديدة العنف على إنتاج مواد لا تتكون في البيئات الطبيعية أو الصناعية المعتادة.

مصدر الصورة

إبرة معدنية داخل حبة زجاج

فحص الفريق 34 قطعة من حبيبات الهيروشيمايت، تراوحت أحجامها بين بضع مئات من الميكرومترات وعدة ملليمترات. واستخدم الباحثون المجاهر الإلكترونية لتحليل مكوناتها، فعثروا داخل إحدى الحبيبات الزجاجية على عدد من البلورات المعدنية الدقيقة.

واستخرج العلماء 4 حبيبات معدنية بلغ حجم الواحدة منها نحو 10 ميكرومترات فقط، أي أصغر كثيرًا من عرض شعرة الإنسان. وأظهرت التحاليل أن معظمها يتكون من سبائك مألوفة نسبيا غنية بالحديد والكروم، لكن إحدى الحبيبات كانت مختلفة تماما.

احتوت الحبيبة الاستثنائية على خليط متجانس من الحديد والكروم والنيكل والمنغنيز والموليبدينوم والألومنيوم، إلى جانب نسبة مرتفعة من السيليكون. ولم يكن الجديد وجود هذه العناصر، فكلها معروفة، وإنما الطريقة غير المسبوقة التي انتظمت بها ذراتها داخل البلورة.

وباستخدام حيود الأشعة السينية، وجد الباحثون أن السبيكة تمتلك بنية بلورية مكعبة ومنظمة، ولم يسبق للعلماء توثيق هذا المزيج من العناصر داخل هذه البنية الذرية المحددة.

كيف صنع الانفجار السبيكة؟

في 6 أغسطس/آب 1945، انفجرت القنبلة الذرية فوق هيروشيما، مولدة كرة نارية وصلت حرارتها إلى آلاف الدرجات المئوية. وتسببت الحرارة والضغط الشديدان في تبخير خليط معقد من الفولاذ وسبائك الألومنيوم والزجاج والخرسانة والتربة والمواد الموجودة داخل المدينة.

ومع تمدد كرة النار وانخفاض حرارتها بسرعة كبيرة، بدأت الأبخرة المعدنية في التكثف وتكوين قطرات صغيرة. لكن عملية التبريد حدثت خلال زمن بالغ القصر، فلم تحصل الذرات على الوقت الكافي للانتقال إلى الترتيبات الأكثر استقرارا التي تتكون عادة عند تبريد المعادن ببطء.

ونتيجة ذلك، تجمدت بعض الذرات في أوضاع غير مألوفة، مكوّنة سبائك وبلورات يصعب إنتاجها في الظروف التقليدية.

ويرجح الفريق أن السبيكة الجديدة تكونت من بخار معدني مختلط، ثم حُفظ تركيبها بسبب ما يعرف بالتبريد الفائق السرعة داخل كرة النار المتوسعة.