日本广岛现新物质 系原子弹爆炸形成:有望助力极端条件下新型材料的开发

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7月31日消息,据海外科研媒体报道,由意大利佛罗伦萨大学教授卢卡·宾迪领衔的跨国科研团队,在日本广岛湾沙滩留存的广岛石核爆熔融碎屑中,找到了81年前广岛原子弹爆炸时,经数千万度极端高温汽化、又在极短时间内超快淬火成型的全新富铁合金物质。这种特殊的立方晶格结构完全无法自然生成,此次全新物质的发现,有望大幅助力人类研发极端工况条件下的新型特种材料。

这项联合研究由意大利佛罗伦萨大学矿物学教授卢卡·宾迪牵头,美国加州大学伯克利分校的尖端材料实验室全程参与了完整的验证和分析流程,最终结论已经通过了领域内的同行评审。

研究人员在广岛湾的海岸沙层中,先后筛出34颗微米级别的球状熔融碎屑,学界早在上世纪就把这类核爆之后沉降下来的玻璃颗粒统一称作广岛石。

它们是当年核爆瞬间的数千万度高温,把城市里各类建筑、器物熔化之后快速冷却形成的特殊残留物,历经八十余年的海浪冲刷、海水侵蚀,依旧完好地封存在海岸沙层之中。

为了完成微观成分分析,研究人员先把筛选出的碎屑颗粒嵌入特制树脂里做逐层抛光,先用高精度电子探针完成全颗粒的成分扫描,再借助单晶X射线衍射设备穿透扫描它的内部微观结构,最终在其中一颗广岛石的内部,找到直径只有十余微米的全新金属晶粒。

这种全新发现的合金物质,总质量只占整颗微粒的3%,以细小液滴形态和簇状晶体的形式嵌在玻璃基质当中,化学成分是铁、铬、镍、锰、钼、硅、铝的混合体系,元素配比和市面上常见的民用不锈钢高度接近。但它内部的晶格结构完全独一无二,人类现有的所有公开矿物、合金数据库里,都找不到任何与之匹配的同类物质记录。