V Hirošimě našli dosud neznámou slitinu. Vznikla při atomovém výbuchu v roce 1945

Vysokoenergetické jaderné výbuchy vytvářejí extrémní fyzikální a chemické podmínky, v nichž mohou vznikat dosud neznámé materiály. Dokládá to i nejnovější výzkum, jehož výsledky byly minulý týden publikovány v odborném časopise Science Advances.

Mezinárodní tým vědců vedený italským geologem Lucou Bindim analyzoval 34 mikroskopických částic nalezených v písku z Hirošimského zálivu. V odborné literatuře se pro tyto kuličky a úlomky se specifickou strukturou používá označení „hirošimity“. Jde o pozůstatky výbuchu, k němuž došlo po svržení atomové bomby 6. srpna 1945.

Badatelé pomocí elektronové mikroskopie objevili uvnitř částic kovová zrna, která podrobili dalšímu zkoumání. Složení a krystalová struktura jednoho vzorku přinesly velké překvapení.

Jednalo se o slitinu obsahující železo, chrom, nikl, mangan, molybden, hliník a křemík. Atomy tvořily uspořádanou krystalovou strukturu, ale stejná kombinace chemického složení a krystalové struktury nebyla dosud zdokumentována.

„Našli jsme pouze jediné zrno nové slitiny, takže se zdá být vzácná,“ uvedl Bindi pro Chemical & Engineering News.

Podle vědců se slitina vytvořila kondenzací smíšené kovové páry a jejím následným ultrarychlým ochlazením v rozpínající se ohnivé kouli. Výbuch během okamžiku odpařil konstrukční ocel, hliníkové slitiny, sklo, půdu i další části městské zástavby. Rozmanité materiály se změnily v páru, v níž se jednotlivé prvky promísily.

Následovalo prudké ochlazení, které atomy „zmrazilo“ v neobvyklém uspořádání dříve, než se mohly přeskládat do běžnější a stabilnější podoby. „Jaderné detonace mohou vytvářet nové složité slitiny, nikoli pouze tavit nebo deformovat existující materiály,“ dodal Bindi pro web Gizmodo.

Hirošima podle něj představovala zcela mimořádné prostředí, protože bomba explodovala ve vzduchu nad hustě zastavěným městem. Ohnivá koule proto pohltila mnohem pestřejší směs stavebních, průmyslových i přírodních látek než při testech prováděných v poušti nebo na odlehlých ostrovech. Každá rychle chladnoucí kapka roztaveného materiálu se následně stala jedinečným experimentem.

Z praktického hlediska je podle odborníků podstatná zejména neobvyklá kombinace velkého množství prvků. Vícesložkové slitiny mohou vykazovat vysokou pevnost, odolnost proti korozi i stabilitu při vysokých teplotách.

V laboratořích se ale zpravidla vyrábějí pomocí přesně řízených metalurgických postupů. V Hirošimě místo toho proběhl nekontrolovaný proces při teplotách přesahujících 7000 stupňů Celsia. „Výbuch v podstatě posloužil jako náhodná obří laboratoř materiálového výzkumu,“ popsal Bindi pro IFLScience.

Samotný objev ale ještě neznamená, že nová slitina najde i reálné využití. Vědcům by se ji nejprve muselo podařit bezpečně vytvořit v laboratoři a následně prozkoumat její mechanické, chemické a tepelné vlastnosti.

Japonské město Hirošima