Un cuasicristal recién descubierto que fue creado por la primera explosión nuclear en Trinity Site, NUEVO MÉJICO., el 16 de julio 1945, algún día podría ayudar a los científicos a comprender mejor las explosiones nucleares ilícitas y frenar la proliferación nuclear.

"Comprender las armas nucleares de otros países requiere que comprendamos claramente sus programas de ensayos nucleares, "dijo Terry C. Wallace, director emérito del Laboratorio Nacional de Los Alamos y coautor del artículo sobre el descubrimiento, que se publicó hoy en PNAS . "Por lo general, analizamos los desechos y gases radiactivos para comprender cómo se construyeron las armas o qué materiales contenían, pero esas firmas decaen. Un cuasicristal que se forma en el sitio de una explosión nuclear puede potencialmente brindarnos nuevos tipos de información, y existirán para siempre ".

El material recién descubierto se formó accidentalmente en la explosión de la primera prueba de bomba atómica, que resultó en la fusión de la arena circundante, la torre de pruebas, y líneas de transmisión de cobre en un material vítreo conocido como trinitita. Los cuasicristales son materiales exóticos que rompen las reglas de los materiales cristalinos clásicos. Materiales como azúcar, sal, o cristales de forma de cuarzo con lo que se conoce como orden periódico:los átomos están dispuestos en un patrón que se repite en tres dimensiones. Cuasicristales, descubierto por primera vez en la década de 1980, tener una estructura atómica de los elementos constitutivos, pero el patrón no es periódico. El cuasicristal, creado por la explosión de la Trinidad en una muestra de trinitita roja, tiene simetría rotacional de 5 veces, lo cual no es posible en un cristal natural. El grupo de simetría del cuasicristal es el mismo que el del sólido regular de 20 lados conocido como icosaedro, y la química viene dada por la fórmula Si ₆₁ Cu ₃₀ California ₇ Fe ₂ . Este nuevo cuasicristal es ahora el cuasicristal artificial más antiguo conocido, con una marca de tiempo inconfundible (a través de su composición, ubicación de descubrimiento, y radiactividad), indicando su momento de origen.

"Los cuasicristales se forman en ambientes extremos que rara vez existen en la Tierra, "dijo Wallace, que es geofísico. "Requieren un evento traumático con un shock extremo, temperatura, y presión. Normalmente no vemos eso, excepto en algo tan dramático como una explosión nuclear ". Las condiciones termodinámicas / de choque bajo las cuales se formó este cuasicristal son aproximadamente comparables a las que formaron los cuasicristales naturales descubiertos en el meteorito Khatyrka, que se remonta al menos a cientos de millones de años y quizás hasta el comienzo del sistema solar.

"Este cuasicristal es magnífico en su complejidad, pero nadie puede decirnos todavía por qué se formó de esta manera. Pero algún día, un científico o ingeniero se dará cuenta de eso y las escamas se levantarán de nuestros ojos y tendremos una explicación termodinámica para su creación. Luego, Espero, Podemos utilizar ese conocimiento para comprender mejor las explosiones nucleares y, en última instancia, conducir a una imagen más completa de lo que representa una prueba nuclear. "dijo Wallace.

El documento fue escrito en colaboración con la Universidad de Florencia, Italia, la Universidad de Massachusetts, Caltech, y la Universidad de Princeton.