Хиросима: Новый вид расплавленных обломков ядерных осадков обнаружен на японских пляжах
Когда в августе 1945 года США сбросили атомную бомбу на Японию, это привело к гибели сотен тысяч людей. Другие долгосрочные последствия, такие как повышенная заболеваемость раком из-за радиации, можно наблюдать и сегодня.
Продолжающиеся исследования залива Хиросима позволили обнаружить новый вид осадков, названных хиросимскими стеклами. Такие останки недавно были связаны с формированием первых конденсатов в Солнечной системе.
Анализ Хиросимских стекол
Хиросимские стекла были сформированы из материалов инфраструктуры и окружающего ландшафта, которые испарились после ядерной бомбардировки. В исследовании “Конденсация осадков в Хиросимском ядерном файерболе, приводящая к фракционированию, не зависящему от массы кислорода” ученые проанализировали химический и изотопный состав обломков, чтобы выяснить, как они образовались во время ядерного события.
Исследовательская группа под руководством Натана Ассета из Университета Париж Сите (Франция) установила, что основным процессом была быстрая конденсация внутри ядерного огненного шара. Это напоминает процесс, в результате которого первые твердые частицы в Солнечной системе образовались из испарения межзвездной пыли и газа туманности. Эти твердые частицы, также известные как конденсаты, представляют собой богатые кальцием и алюминием включения (CAIs) из примитивного класса метеоритов, называемых хондритами.
Чтобы подтвердить это утверждение, ученые определили четыре типа стекол в 94 образцах обломков ядерных осадков. К ним относятся мелилитовое, анортозитовое, содово-известковое и кремнеземное. Если происхождение кварцевого стекла нельзя отделить от песчинок на пляже, то содово-известковые стекла по составу схожи с промышленными.
Реконструируя образование хиросимских стекол, Эссет и его команда отметили, что плазменный огненный шар взорвался на высоте 1903 футов (580 метров) над городом с радиусом 853 фута (260 метров). Его пиковая температура составляла 10^7 К, а давление – 10^6 атмосфер. Тем временем земли коснулась тепловая волна с температурой 6 287 градусов Цельсия.
Эксперты столкнулись с некоторыми трудностями, пытаясь оценить фактическое количество каждого испарившегося компонента. Это связано с тем, что некоторые здания уцелели после взрыва и не были разрушены. В результате железо и кирпичи из этих строений не испарились. Кроме того, разным материалам требуется разное количество энергии для испарения и образования ядер конденсации на разных этапах процесса стеклообразования.
Среда, в которой образовалось стекло Хиросимы, и время, в которое происходили события, отличаются от тех, что происходят в CAIs. Тем не менее, понимание процессов, происходящих при переходе от газа к твердому телу, может помочь специалистам раскрыть больше деталей, касающихся происхождения Солнечной системы и всего остального, что развивалось с тех пор.
Образование конденсатов Солнечной системы
Считалось, что образование первых твердых тел в Солнечной системе происходит после высокотемпературной стадии, когда большая часть межзвездной пыли, смешанной с небулярным газом, испаряется. Согласно термодинамическим расчетам при равновесии, при охлаждении происходила последовательность конденсации.
В результате этого процесса появились первые тугоплавкие минералы с высоким содержанием алюминия и кальция, такие как оксиды и силикаты, и менее тугоплавкие минералы, такие как оливин. Расчеты показали, что температуры конденсации зависят от парциальных давлений различных элементов в газе, его общего давления и химического состава. Эти расчеты конденсации дают представление о минералогии и химическом составе богатых кальцием и алюминием включений из примитивных хондритов.
В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
