Ostaci nuklearne eksplozije u Hirošimi upoređeni sa prvim kondenzatima u solarnom sistemu

Foto: Pixabay.com/Ilustracija

Istraživanje u zalivu Hirošima otkrilo je novu vrstu ostataka, poznatu kao „hirošimska stakla“, koja su se formirala od vaporizovanih materijala nuklearne bombe i okolnih oblasti i infrastrukture, piše Phys.org. Istraživači su analizirali hemijski i izotopski sastav tih stakala kako bi otkrili proces njihovog nastanka tokom nuklearnog događaja. Utvrdili su da je vrlo brza kondenzacija (1,5-5,5 sekundi) u nuklearnoj vatrenoj lopti (3.200-1.000 kelvina) bila primarni proces.

To je slično procesu na koji bi se prvi čvrsti materijali (kondenzati) u solarnom sistemu – kalcijumom i aluminijumom bogate primese primitivnih meteorita (hondrita) – formirali od vaporizacije međuzvezdane prašine i maglinskog gasa.

Preporučujemo

Istraživači su identifikovali četiri tipa stakala među 94 uzorka debrija: melilitski (nizak nivo silicijum-dioksida, visok nivo kalcijum-oksida i bogat magnezijum-oksidom), anortozitski (visok nivo aluminijum-oksida sa gvožđem), natrijumsko-kalcijumski (bogat silicijum-dioksidom i natrijum-oksidom) i silicijum-dioksidni (99% silicijum-dioksida). Poreklo silicijum-dioksidnog stakla nije se moglo razdvojiti od zrnaca peska na plaži, ali su natrijumsko-kalcijumska stakla slično sastavu industrijskog porekla.

Rekonstruišući nastanak tih stakala, istraživači kažu da je vatrena lopta plazme eksplodirala 580 metara iznad grada sa poluprečnikom od 260 metara, maksimalnom temperaturom od 107 K i pritiskom od 106 atmosfera. Toplotni talas je dodirnuo tlo sa temperaturom od 6,287 stepeni Celzijusovih.

U roku od samo 0,35 sekundi, pritisak je pao na nivo okolne atmosfere i za 10 sekundi se temperatura smanjila na 1.500-2.000 K i vaporizacija je prestala. U neposrednom periodu od 0,5-2 sekunde nakon eksplozije, gradski materijali (beton, gvožđe i alumijumske legure, industrijsko staklo i tlo) vaporizovani su i izmešani sa peskom, vodom reke Ota i atmosferom proizvodeći različita stakla.

Nije baš sasvim lako proceniti stvarne količine svake komponente koja je bila vaporizovana, pošto nisu uništene sve zgrade; na primer, neke izgrađene da izdrže zemljotrese preživele su eksploziju, pa neki beton, gvožđe i cigle nisu vaporizovani.

Osim toga, različiti materijali zahtevaju različite količine energije za vaporizaciju i stoga formiraju kondenzaciona jezgra na različitim etapama procesa formiranja stakla.

Iako se struktura okruženja u nastanku hirošimskog stakla razlikuje od strukture okruženja kalcijumom i aluminijumom bogatih primesa hondrita (3.500 K za Hirošimu i 2.000 K za solarni akrecioni disk, 1 bar za Hirošimu i 10-3-10-6 bar za solarni disk, kiseonikom bogata sredina za Hirošimu i vodonikom bogata sredina za solarni disk) i vreme tokom kojeg su se ti događaji odvijali (manje od 20 minuta za Hirošimu naspram mnogo godina za solarni disk), razumevanje procesa koji su se dešavali tokom tranzicije iz gasovitog u čvrsto stanje pomaže nam da saznamo više o nastanku našeg solarnog sistema i svega što se otada razvilo.

(Telegraf Nauka/Phys.org)