Trinitite – loại đá kỳ lạ hình thành do bom hạt nhân

Nếu muốn tạo ra đá trinitite, người ta chỉ cần một xô cát và sức nóng dữ dội của vũ khí hạt nhân, IFL Science hôm 25/3 đưa tin. Các nhà khoa học bắt đầu chú ý đến loại đá thủy tinh đặc biệt này sau khi thả những quả bom nguyên tử đầu tiên vào giai đoạn cuối Thế Chiến II. Các chuyên gia sau đó phát hiện, vật liệu này thậm chí còn kỳ lạ hơn những gì họ từng nghĩ.

Sáng sớm ngày 16/7/1945, quả bom nguyên tử đầu tiên trên thế giới được kích nổ gần thành phố Alamogordo, trên sa mạc đầy cát bụi của New Mexico, tạo ra một đám mây hình nấm cao 11.500 m vươn lên không trung.

Khi điều tra địa điểm xảy ra vụ nổ, các chuyên gia phát hiện một vật liệu giống thủy tinh chưa từng thấy trước đây. Họ gọi nó là trinitite theo tên của vụ nổ bom nguyên tử đầu tiên, Trinity. Ngoài ra, vật liệu này còn có tên khác là thủy tinh Alamogordo. Vật liệu này chủ yếu gồm silicate dioxide trộn với feldspar (tràng thạch) và hạt thạch anh nóng chảy, lác đác các khoáng chất khác như calcite, hornblende, augite.

Trinitite hình thành từ cát nóng chảy do lượng nhiệt năng khổng lồ mà quả bom giải phóng. Theo ước tính, vụ nổ làm tăng nhiệt độ không khí ở vùng trung tâm lên khoảng 4.982 độ C. Vụ nổ làm bắn những khối cát lên bầu trời, nấu chúng trong quả cầu lửa nguyên tử, sau đó để chúng rơi xuống dưới dạng chất lỏng. Khi chạm tới mặt đất, chúng nguội đi và tạo thành vật liệu giống thủy tinh này.

Trinitite có thể mang nhiều màu như xám, xanh lá cây, đỏ. Các chuyên gia cho rằng mỗi màu được tạo ra bởi những vật liệu khác nhau trong quả bom, cũng như các hạt nhân phóng xạ khác nhau hình thành trong quá trình kích nổ. Trinitite xanh có thể hình thành từ vật liệu làm vỏ bom, trong khi trinitite đỏ có thể bắt nguồn từ hệ thống dây bằng đồng. Do đó, các nhà khoa học từng nêu ý tưởng sử dụng trinitite làm bằng chứng để tìm hiểu thành phần và nguồn gốc của bom hạt nhân.

Các vật liệu thủy tinh nóng chảy tương tự có thể hình thành tự nhiên với những sự kiện năng lượng dữ dội khác, ví dụ như thiên thạch đâm và sét đánh, nhưng trinitite chỉ được tạo ra từ vụ nổ bom nguyên tử. Nó được coi là có tính phóng xạ nhẹ, nhưng không đủ để gây ra quá nhiều lo ngại. Trinitite thậm chí vẫn hiện diện tại địa điểm xảy ra vụ nổ Trinity vào năm 2018, bất chấp những nỗ lực dọn dẹp của Ủy ban Năng lượng Nguyên tử Mỹ vào những năm 1950.

Các nhà khoa học gần đây phát hiện, trinitite có cấu trúc nguyên tử cực kỳ khác thường chứa các giả tinh thể “bị cấm”. Một tinh thể điển hình là vật liệu có các nguyên tử được sắp xếp đối xứng theo một kiểu mẫu lặp lại theo chu kỳ. Trong khi đó, giả tinh thể có các nguyên tử vẫn được sắp xếp theo thứ tự nhưng kiểu mẫu không lặp lại. Điều này tạo ra một cấu trúc nguyên tử không lặp lại và bất đối xứng kỳ lạ, khác với các tinh thể điển hình, và được gọi là “đối xứng bị cấm”.

Giới chuyên gia ghi nhận rằng giả tinh thể hình thành từ các sự kiện thiên thạch và trong phòng thí nghiệm, nhưng có vẻ vụ nổ nguyên tử cũng tạo ra đủ sức mạnh. Khi nhà khoa học vật liệu người Israel Daniel Shechtman lần đầu tiên nhận dạng giả tinh thể vào những năm 1980, ông đã bị chỉ trích và chế nhạo. Tuy nhiên, phát hiện này cuối cùng đã mang lại cho ông giải Nobel Hóa học năm 2011.

Thu Thảo (Theo IFL Science)