1945 yazında atom bombaları Japonya’nın Hiroşima ve Nagazaki şehirlerini vurdu. Saniyeler içinde patlamalar genişleyen ateş toplarına dönüşerek bölgenin çehresini tamamen değiştirdi. Öyle ki 80 yıl sonra bilim insanları hâlâ patlamaların beklenmedik sonuçlarını keşfetmeye devam ediyor.
Science Advances dergisinde yayımlanan bir makale, Hiroşima’nın atom bombasıyla bombalanması sırasında oluşan ve daha önce bilinmeyen silisyum zengini bir alaşımın keşfini ayrıntılarıyla anlatıyor. Çalışmaya göre kristal yapılı bu bileşik, beş veya daha fazla ana metalik elementin karışımından oluşan çok bileşenli bir alaşım. Çalışmanın başyazarı Luca Bindi, yakın zamanda Manhattan Projesi’nin Trinity testi sonrasında oluşan yeni bir kristalin keşfedildiği projeye de liderlik etmişti. Bu aşırı koşullar, yalnızca basit şekil bozuklukları değil, özgün bileşimlere sahip karmaşık yapılar içeren tamamen yeni türde kimyasal bileşikler üretti.
İtalya’daki Floransa Üniversitesi’nde jeolog ve kristalograf olan Bindi, Gizmodo’ya yaptığı açıklamada durumu paylaştı: “Hiroşima atom patlaması sırasında oluşan mikroskobik bir küreciğin içinde daha önce bilinmeyen, silisyum açısından zengin çok bileşenli bir alaşım keşfettik. Trinity enkazındaki önceki keşiflerimizle birlikte bu bulgu, aşırı, hızlı soğutulmuş ortamların yapısal ve kimyasal evre uzayının olağan dışı bölgelerini sistemli bir şekilde ortaya çıkarabileceğini gösteriyor.”
Aşırı Koşullar
Nitekim Hiroşima bombalamaları ve Trinity Testi, pratiklik ve etik nedenlerden ötürü tekrarlanması neredeyse imkansız olan aşırı ortamları temsil ediyor. Yine de bu iki olayın gerçekleştiği ve ekibin makalede belirttiği üzere “doğası gereği aşırı yüksek hızlı gezegensel çarpışmalar, göktaşı çarpmaları ve yıldırım düşmeleriyle karşılaştırılabilir” koşullar yarattığı tarihsel bir gerçek.
Atom bombası Hiroşima üzerinde patladığında, infilak 7.000 santigrat derece sıcaklığı aşan kaynar bir ateş topu oluşturdu. Bu ateş topu binaları, toprağı, metali, camı ve suyu kaotik bir plazma girdabına dönüştürerek buharlaştırdı ancak yıkım bununla sınırlı kalmadı. Makaleye göre olay, havaya yayılan ve “hiroşimait” olarak adlandırılan sıcak metalik damlacıklar üretti. Damlacıklar zamanla yıkıma uğrayan şehrin her köşesine çöktü.
Sıra Dışı Bir Kalıntı
Trinity testlerinin oluşturduğu yeni bir kristali bulduktan sonra Bindi ve meslektaşları, Hiroşima serpintisinin de benzer bir sonuca yol açıp açmadığını merak etti. Son çalışma için ekip, mikroskopi ve kimyasal analiz yöntemleriyle 34 hiroşimaiti inceledi. Ardından ekip, çapı yalnızca 10 mikrometre civarında olan seçili örneklerin atomik yapılarını belirlemek için X-ışını kırınımı yöntemini kullandı. (Karşılaştırma yapmak gerekirse, insan alyuvarlarının çapı yaklaşık 7,8 mikrometredir.)
Ekip, örnekler arasında demir, nikel, silisyum ve alüminyum da dahil olmak üzere çeşitli metaller içeren küçük bir alaşım keşfetti. Diğer bir deyişle, nükleer patlamaya yakalanan binaların buharlaşan kalıntılarından gelen elementler. Bindi, Gizmodo’ya yaptığı açıklamada, kimyasal karmaşıklığa rağmen, birkaç mikrometre büyüklüğündeki minik bir tanecikte bile atomik dizilimin son derece düzenli olduğunu belirtti. Bindi, bu durumun “nükleer patlamaların yalnızca mevcut malzemeleri eritmekle veya deforme etmekle kalmayıp karmaşık ve düzenli kristal alaşımlar da oluşturabileceğini” gösterdiğini ekledi.
Nükleer Adli Bilimler
Trinity ile karşılaştırıldığında, Hiroşima bombaları çok daha yüksek irtifalarda patlatıldı. Bu durum, her bir olay sırasında oluşan kristaller arasında fiziksel farklılıklara yol açtı. Bindi, yalnızca birkaç saniye süren patlamalar hakkında bu küçük bileşiklerin dikkat çekici ayrıntıları bünyesinde barındırdığını açıkladı. Nükleer adli bilimler açısından bakıldığında bileşikler, “bombaya ait malzemeler, yerel çevre ve patlama sırasındaki termokimyasal koşullar hakkında ayırt edici bilgiler içeriyor.”
Üstelik çalışmaya göre bu tür alaşımlar genellikle olağanüstü mekanik dayanıklılık, termal kararlılık veya korozyon direnci sergiliyor. Ekip makalede, bu tür aşırı olaylara yönelik “sistemli, etik ve yasal olarak yönetilen” incelemelerin dikkate alınmasının faydalı olabileceğini çünkü bunların hem tarihsel olaylara hem de doğadaki bilinmeyen kimyasal süreçlere dair anlayışımızı önemli ölçüde geliştirebileceğini savundu.
Kaynak: https://gizmodo.com/physicists-discover-previously-unknown-substance-born-from-hiroshima-atomic-bombing-2000792336
