- 廣島原爆遺骸中發現前所未見的多元素合金
- 合金由鐵、鉻、鎳等元素組成,具複雜立方晶格結構
- 研究推測在核爆7000°C高溫與急速冷卻下形成
- 成果已刊登於《Science Advances》期刊
- 科學家稱此發現開啟「幾乎未被探索的新材料世界」
(綜合自由時報、東森新聞等3家媒體報導)
距離1945年廣島原子彈爆炸已逾80年,義大利佛羅倫斯大學礦物學與晶體學教授賓迪(Luca Bindi)率領跨國團隊,在爆炸遺留的微小熔融顆粒中,發現一種從未被記載過的新型多元素合金,研究成果於7月29日刊登在《Science Advances》期刊。
研究對象為俗稱「廣島石」(Hiroshimaites)的球狀熔融微粒,這些顆粒是原爆時建築物、金屬、土壤等物質在超過7000°C高溫下瞬間汽化,隨火球升空後迅速冷卻凝結而成,至今仍可在廣島灣沙灘採集到。團隊分析34顆微粒,在其中一顆內發現約占體積3%的富鐵合金液滴,主要由鐵、鉻、鎳、錳、鉬、矽及鋁等元素組成,呈現過去從未被記錄過的複雜立方晶格結構。
賓迪指出,這是一種全新的包合物(clathrate)晶體,在自然界或核爆產物中均未曾發現。研究團隊認為,這種結構難以在一般自然環境下形成,很可能是在核爆火球內混合金屬蒸氣瞬間凝結、再經歷超高速淬火後誕生。
未參與研究的卡內基美隆大學物理學家威多姆(Michael Widom)形容,這項發現開啟了「幾乎未被探索的新材料世界」,許多新物質難以透過傳統熱力學穩定的方式製造,需從極端環境中尋找答案。研究團隊表示,此發現不僅有助於理解核爆瞬間的物理化學過程,也可能為航空太空、能源及電子等領域的新型高性能材料研發提供線索,甚至能幫助研究隕石撞擊、閃電等自然界劇烈事件。
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