Científicos descubren que un metal nunca antes visto en la Tierra se forjó tras la explosión atómica de Hiroshima
El 6 de agosto de 1945, la humanidad utilizó el arma más poderosa jamás concebida: cuando Estados Unidos lanzó una bomba atómica sobre Japón.
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El bombardeo atómico de Hiroshima en 1945, que provocó la rendición del Imperio japonés durante la Segunda Guerra Mundial, no solo dejó una huella histórica. Décadas después, el análisis de los restos expulsados por la explosión permitió identificar un material metálico que, según los investigadores, no puede producirse en condiciones normales.
El hallazgo fue realizado por investigadores de la Università degli Studi di Firenze, liderados por el profesor Luca Bindi, del Departamento de Ciencias de la Tierra. El equipo analizó fragmentos conservados en las arenas de la bahía de Hiroshima y encontró una aleación multicomponente hasta ahora no documentada, la cual fue denominada hiroshimaíta.
Una explosión capaz de crear materiales extraordinarios
La bomba detonó en el aire y produjo en cuestión de segundos una bola de fuego con temperaturas superiores a los 7.000 °C. El intenso calor provocó la vaporización de materiales presentes en la ciudad, entre ellos edificios, suelos, metales, vidrio y agua, que fueron incorporados a una nube de plasma turbulenta.
La diminuta esfera de hiroshimaíta que contenía la nueva aleación. Foto: Science Advances
Los investigadores explican que este tipo de acontecimientos genera condiciones físicas y químicas extremadamente breves, con temperaturas muy elevadas, cambios rápidos de presión y una vaporización acelerada de materiales diferentes.
Según los autores del estudio, estos entornos extremos son comparables, por su naturaleza, con fenómenos de alta energía que ocurren en la naturaleza, como las colisiones planetarias a gran velocidad, los impactos de meteoritos y los rayos.
"La detonación produjo una bola de fuego que alcanzó temperaturas superiores a 7.000 °C en cuestión de segundos, incorporando y vaporizando materiales de construcción, suelos, metales, vidrio y agua en una nube de plasma turbulenta", explican los investigadores.
El rápido enfriamiento posterior permitió que parte de estos materiales se condensara y quedara preservada en forma de diminutos restos en las arenas de la bahía de Hiroshima.
Los restos revelan una aleación nunca documentada
Antes de este trabajo, otros estudios habían identificado vidrios formados durante la explosión. Estos materiales presentaban principalmente composiciones de calcio, aluminio y silicio, además de pequeñas cantidades de mullita y anortita. Sus características indicaban que se habían formado a temperaturas superiores a unos 1.800 °C.
Sección transversal obtenida mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) de la esférula completa de hiroshimaíta, con material metálico disperso en el vidrio. Foto: Science Advances
Sin embargo, el equipo de Bindi planteó que las mismas condiciones extremas capaces de generar estos materiales también podían producir fases metálicas químicamente complejas.
La explosión había vaporizado aceros estructurales, aleaciones de aluminio, componentes que contenían cobre y otros metales industriales. En esas circunstancias, diferentes elementos metálicos pudieron mezclarse rápidamente antes de enfriarse y solidificarse.
Para comprobarlo, los investigadores examinaron varias muestras de los llamados hiroshimaíta, nombre utilizado por los científicos para referirse a estos materiales únicos. En una de ellas encontraron numerosos fragmentos metálicos de apenas unos micrómetros de tamaño.
El análisis inicial mostró que estaban compuestos por hierro y cromo. Una observación más detallada permitió identificar una partícula que los investigadores describieron como una aleación multicomponente nunca antes documentada.
Hiroshima, un laboratorio para estudiar materia extrema
El hallazgo amplía el conocimiento sobre los materiales que pueden generarse durante una detonación nuclear. Los investigadores señalan que esta aleación se encuentra en las mismas unidades sedimentarias de la bahía de Hiroshima que los condensados de silicato descubiertos anteriormente.
Sus características microscópicas y su composición son compatibles con una condensación rápida y un enfriamiento brusco a partir de un vapor metálico formado por varios elementos.
Los científicos consideran que el descubrimiento también tiene interés para comprender cómo pueden surgir nuevos materiales durante acontecimientos naturales de enorme energía. Las condiciones de una explosión nuclear, aunque provocadas por el ser humano, pueden reproducir durante un instante ambientes extremos similares a los generados por impactos y otros fenómenos naturales.
"El lugar de Hiroshima proporciona un laboratorio natural único para estudiar la nucleación rápida de aleaciones en condiciones extremas de desequilibrio", señalan los investigadores.
El estudio, publicado en Science Advances, concluye que estos restos permiten ampliar el espectro conocido de materiales producidos por detonaciones nucleares y muestran que los eventos de plasma provocados por el ser humano pueden generar fases metálicas complejas que quedan preservadas en entornos naturales.
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