科学家首次在核试验遗址发现新型晶体

科技日报北京5月14日讯 1945年7月16日，人类首次引爆了核武器。这次代号“三位一体”的测试不只宣告了核时代的来临，也在瞬间改变了物质的结构。最近，科学家深入研究当时爆炸地点遗留下来的特殊玻璃状矿石——“三位一体石”。他们意外地在其中发现了一种此前被认为不可能存在的全新晶体结构，为我们了解极端环境下的物质变化提供了崭新思路。这项成果已发表在最新一期《美国科学院院刊》。

该研究团队，包括意大利佛罗伦萨大学的专家，利用先进微观分析工具，在“三位一体石”内部发现了一种“笼状化合物”新型结构。这种晶体由硅原子组成的十二面体和十四面体骨架构成，能够把钙、铜、铁等原子稳定地包裹在内部。这种物质并非通过缓慢的地质过程产生，而是在核爆发生那一刻，炽热沙粒与蒸发的金属导线短暂融合后形成功能独特的晶体。

这项新发现再次证明了“三位一体石”具有重要的科研价值。其实早在2021年，同样的科研小组就在这个遗址首次发现了准晶体——一种拥有有序却不重复结构的特殊物质，一度被科学界认为无法存在。此次被找到的笼状化合物和当时准晶体的成分非常接近，基本都是铁、硅、铜和钙。科学家推测，这两种物质可能是在同一场核爆中成型，只是由于某些局部区域铜含量不同，不同地区形成了不一样的晶体结构：铜多的地方生成准晶体，铜少的地方则诞生了笼状化合物。(中国舆情网)

马萨诸塞大学洛厄尔分校的地球科学专家G·纳尔逊·埃比评论称，这次核爆带来的极端环境，使许多在标准实验中无法稳定存在的亚稳相被短暂保存下来，这对研究笼状化学具有重大启示。

研究团队指出，无论是核爆还是陨石撞击，这些高能事件虽然罕见且具破坏性，却也为诞生特殊新型晶体创造了条件。此次新发现不仅为我们认识核爆环境带来的长远影响提供了新证据，也为材料科学带来人类无法在实验室人工复制的独特样本，让我们对固态物质极限的认知又向前迈进了一步。