Descubierto un cuasicristal que podría algún día ayudar a la no proliferación nuclear

Un cuasicristal recién descubierto y creado por la primera explosión atómica en 1945 podría algún día ayudar a los científicos a comprender mejor las explosiones nucleares ilícitas y frenar la proliferación nuclear.

El cuasicristal se formó a partir de arena derretida, cables de cobre y otros escombros después de la prueba nuclear de Trinity.
El cuasicristal se formó a partir de arena derretida, cables de cobre y otros escombros después de la prueba nuclear de Trinity.

Un nuevo cuasicristal originado accidentalmente por la primera explosión nuclear en Trinity Site (Nuevo México), el 16 de julio de 1945, se cree que algún día ayudaría a los científicos a entender mejor las explosiones nucleares de carácter ilícito, además de frenar la proliferación nuclear, según apunta un artículo del Laboratorio Nacional de los Álamos.

"Comprender las armas nucleares de otros países requiere que tengamos una comprensión clara de sus programas de pruebas nucleares"

"Comprender las armas nucleares de otros países requiere que tengamos una comprensión clara de sus programas de pruebas nucleares", declaró Terry C. Wallace, director emérito del Laboratorio Nacional de Los Alamos y coautor del artículo sobre el descubrimiento, que se ha publicado en PNAS. “Normalmente analizamos los desechos radiactivos y los gases para comprender cómo se construyeron las armas o qué materiales contenían, pero esas firmas se deterioran. Un cuasicristal que se forma en el lugar de una explosión nuclear puede potencialmente brindarnos nuevos tipos de información, y existirán para siempre”.

Terry C. Wallace, director emérito del Laboratorio Nacional de Los Alamos y coautor del artículo sobre el descubrimiento (2)
Terry C. Wallace, director emérito del Laboratorio Nacional de Los Alamos y coautor del artículo sobre el descubrimiento.

El material recién descubierto se formó accidentalmente en la explosión de la primera prueba de bomba atómica, que resultó en la fusión de la arena circundante, la torre de prueba y las líneas de transmisión de cobre en un material vítreo conocido como trinitita. Los cuasicristales son materiales exóticos que rompen las reglas de los materiales cristalinos clásicos. Materiales como el azúcar, la sal o el cuarzo forman cristales con lo que se conoce como orden periódico: los átomos están dispuestos en un patrón que se repite en tres dimensiones. Los cuasicristales, descubiertos por primera vez en la década de 1980, tienen una estructura atómica de los elementos constituyentes, pero el patrón no es periódico.

El creado por la explosión de Trinity en una muestra de trinitita roja, tiene una simetría rotacional de cinco veces, lo que no es posible en un cristal natural. Actualmente, es el más antiguo conocido

El creado por la explosión de Trinity en una muestra de trinitita roja, tiene una simetría rotacional de cinco veces, lo que no es posible en un cristal natural. Actualmente, es el más antiguo conocido, con una marca de tiempo inconfundible, que indica el momento de su origen.

Una vista aérea de la zona cero 28 horas después de la prueba Trinity el 16 de julio de 1945. La explosión nuclear creó un cuasicristal recién descubierto
Una vista aérea de la zona cero 28 horas después de la prueba Trinity el 16 de julio de 1945. La explosión nuclear creó un cuasicristal recién descubierto

“Los cuasicristales se forman en ambientes extremos que rara vez existen en la Tierra”, dijo Wallace, quien es geofísico. “Requieren un evento traumático con choque, temperatura y presión extremos. Normalmente no vemos eso, excepto en algo tan dramático como una explosión nuclear".

Las condiciones termodinámicas y de choque bajo las cuales se formó este cuasicristal son aproximadamente comparables a las que formaron los de tipo natural descubiertos en el meteorito Khatyrka, que se remonta al menos a cientos de millones de años y tal vez desde el comienzo del sistema solar.

"Entonces, espero, podamos utilizar ese conocimiento para comprender mejor las explosiones nucleares y, en última instancia, conducir a una imagen más completa de lo que representa una prueba nuclear”

“Este cuasicristal es magnífico en su complejidad, pero nadie puede decirnos todavía por qué se formó de esta manera. Pero algún día, un científico o ingeniero se dará cuenta de eso y tendremos una explicación termodinámica para su creación. Entonces, espero, podamos utilizar ese conocimiento para comprender mejor las explosiones nucleares y, en última instancia, conducir a una imagen más completa de lo que representa una prueba nuclear”, dijo Wallace.

El estudio muestra que los artefactos del nacimiento de la era atómica siguen siendo de interés científico, dice la experta en estos materiales Miriam Hiebert de la Universidad de Maryland en College Park, quien ha analizado otros de momentos cruciales de la historia nuclear. "Los objetos y materiales históricos no son solo curiosidades en los gabinetes de los coleccionistas, sino que pueden tener un valor científico real", dice.