この種の結晶は、約1世紀前に米国ニューメキシコ州で、世界初の核実験であるトリニティ実験で形成されました。
「Gadget」というプルトニウム装置によって引き起こされた原子爆発がなければ、その鉱物は地球上で決して形成されなかったでしょう。
イタリアのフィレンツェ大学の地質学教授ルカ・ビンディが率いる研究グループは、「核爆発によって引き起こされる短時間の極端な条件は、従来の合成方法では生成できない固体相を形成する可能性がある」と述べた。
同氏はさらに、グループは、1945年のトリニティ核実験で形成された、これまで知られていなかったカルシウム、銅、ケイ酸塩を含む結晶を発見したと述べました。これは、核爆発によって生成された製品の中で、結晶学的に確認された最初の結晶です。
1945年7月16日の爆発は、約21キロトンのTNT爆薬に相当するエネルギーを放出しました。
映画「オッペンハイマー」で再現されているように、爆発は直ちに高さ約30mの試験塔と実験データを記録するために使用された銅製の機器を蒸発させました。火の玉は周囲のすべてを焼き払い、金属と銅の塔をアスファルトと砂漠の砂とともに溶かしました。
キノコ雲はその後、この混合物をガラスのような材料に変え、今日ではトリニチートと呼ばれています。
研究者たちは、この特殊な物質の中に異常な構造を発見しました。
2021年、ビンディ教授と同僚は、試験塔、ケーブル、データレコーダーからの金属を含む、トリニチートの希少な赤色の変異体で、予想外の「クアシクリスタル」を発見しました。
この赤トリニチドバリアントには、原子がケージのような構造に配置された結晶が含まれています。そのような構造は、他の原子を内部に「閉じ込める」可能性があります。
通常、結晶は秩序正しく繰り返される原子モデルを形成するために、安定した条件と長い時間が必要です。
無機ケージ状の結晶は、非常に特殊な形成条件を必要とするため、自然界では非常にまれです。
短時間でのトリニティ爆発は、まさにこれらの過酷な条件を作り出し、気温が1,500°Cを超え、圧力が非常に大きく、そして突然崩壊しました。
急速な冷却プロセスにより、原子は異常な構造に従って配置され、その場に「ロックオン」されます。
科学者たちは、この物質を「時間の中で凍りついた瞬間」と表現し、爆発の激しい条件を保存し、研究者が当時の爆発の状態を理解するのに役立つユニークな窓を開きました。
赤トリニチドに関する研究では、多くの異常な鉱物構造が発見されており、その中には、新たに特定されたこのタイプのケージ状結晶構造が含まれています。
赤色トリニチドサンプルのX線分析では、内部に銅が豊富な小さな物質の滴があることが示されました。これは、核爆発によって生成された材料で最初に特定されたケージ構造でもあります。
