广岛原子弹爆炸创造了一种奇怪的新材料

据《科学美国人》(Scientific American, July 29, 2026)报道，广岛原子弹爆炸创造了一种奇怪的新材料，科学家们发现了它(https://www.scientificamerican.com/article/bizarre-new-material-discovered-in-hiroshima-bombing-debris/)。原子弹爆炸的极端条件造成了“不受控制的微观实验”，在广岛，这些实验锻造了一种前所未有的金属合金。

当原子弹爆炸时，它会产生一种在实验室中几乎不可能模仿的独特化学环境——在其破坏过程中，爆炸可以创造出全新的东西。

地球上最具毁灭性的爆炸之一——1945年广岛原子弹爆炸--创造了一种金属材料(http://doi.org/10.1126/sciadv.aeg8299) ，这在实验室或自然界中从未见过的。 意大利佛罗伦萨大学(University of Florence in Italy)的一位地球科学家卢卡·宾迪(Luca Bindi)，在收集海滩上的微小碎片时， 在广岛湾(Hiroshima Bay)发现了这种合金。他说：“即使几十年后，一个只有几微米宽的颗粒也可以保留只存在几分之一秒的条件的详细记录。这些粒子不仅仅是融化的碎片，它们也是爆炸的物理档案。”

核爆炸像闪电或流星撞击一样撞击其环境：空气使太阳表面变热，然后迅速冷却，不同的物质蒸发并以通常不会的方式聚集在一起。因为这一切发生得太快，汽化的金属没有时间像通常那样稳定下来，“每个小液滴实际上都变成了一个独立的实验，”宾迪说。

在这种情况下，广岛爆炸中数千甚至数百万次这样的“微观实验”中的一次形成了一种金属合金，主要由铁、铬、镍、锰、钼、硅和铝混合在均匀的立方晶格中组成。这种材料和结构成分以前从未见过——通常，这种元素的混合物会稳定成成分更少的更简单的晶体结构，但在这里它保留了复杂的立方体形式。这种新材料由铁、铬、镍、锰、钼、硅、铝等混合在均匀的立方晶格中组成。

科学家们发现了过去由核或其他极端条件形成的新物质。其中之一是三一矿(trinitite)，这是一种玻璃质材料，由1945年7月三一核弹试验(Trinity nuclear bomb test)产生。Trinitite包含一种新颖的笼状结构(包合物晶体和准晶体)，曾经被认为不可能的稀有材料，含有不可重复的原子结构。准晶也在陨石中，宾迪说，虽然在广岛湾发现的合金不是准晶，但它的结构可以帮助我们更好地理解它们，因为它与准周期材料中的一些原子排列相似。

这一发现已经在《科学进展》(Science Advances)杂志发表。宾迪补充道，这引发了人们对极端事件可以产生什么样的物质的质疑，以及它们是“孤立的好奇心”还是“更一般的材料类别”的一部分。“如果这种更广泛的模式是真实的，那么原子弹爆炸碎片可能有助于我们发现物质形成的原理，这些原理也适用于陨石撞击、雷击和自然界中的其他暴力事件。”

这一发现反映了“整个世界基本上没有受到影响”的材料，这些材料很难在热力学稳定的条件下制造，也很难在有平凡历史的地方找到，卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）的物理学家Michael Widom说。他没有参与这项研究，但过去曾与宾迪合作过。“[Bindi]正确地认识到，如果你想找到新材料，它们将出现在不寻常的地方。”

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