La prima bomba atomica della storia ha creato un clatrato mai visto prima: nuova scoperta sul test Trinity
Il test nucleare Trinity, passato alla storia come la prima esplosione di una bomba atomica, ha creato un composto chimico mai osservato prima. Si tratta di un clatrato di tipo I a base di calcio, rame e silicio, una struttura cristallina “a gabbia” in cui alcune molecole restano intrappolate all’interno. La scoperta arriva da una nuova analisi della trinite, il materiale vetroso formatosi in seguito al test nucleare del 16 luglio 1945 nel deserto del New Mexico, in cui gli Stati Uniti sperimentarono la prima arma atomica nell’ambito del progetto Manhattan. Lo studio, pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), è stato condotto da un team internazionale di ricercatori, guidato da Luca Bindi del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Firenze.
La trinitite, spiegano gli studiosi, si è formato quando l’esplosione fuse sabbia, rame e altri materiali presenti nell’area del test nucleare, trasformandoli in un vetro verdastro disseminato attorno al punto della detonazione. All’interno di una goccia metallica inglobata nella cosiddetta “trinitite rossa” i ricercatori hanno trovato la nuova struttura cristallina.
Il nuovo clarato scoperto nei residui del test Trinity
Gli autori dello studio descrivono il composto chimico come primo clatrato confermato cristallograficamente, identificato nei residui solidi di un’esplosione nucleare. La struttura cristallina si è originata nelle condizioni estreme generate dalla detonazione del test Trinity del 1945: temperature elevatissime, pressioni intense e un rapidissimo raffreddamento del materiale fuso nei secondi successivi. Queste condizioni avrebbero permesso la formazione del clatrato Ca–Cu–Si individuato dai ricercatori.
La scoperta è importante anche perché il nuovo clatrato è stato trovato nello stesso contesto di un raro quasicristallo ricco di silicio già identificato in passato nella trinitite del test Trinity. Entrambe le strutture provengono infatti da goccioline metalliche ricche di rame presenti nella trinitite e condividono caratteristiche chimiche simili.
Per verificare un possibile legame tra le due strutture, il team ha eseguito simulazioni teoriche che mostrano come alcune configurazioni derivate dal clatrato possano risultare stabili solo con basse concentrazioni di rame. I risultati aiutano quindi a capire meglio come materiali cristallini molto insoliti possano formarsi durante eventi estremi come un’esplosione nucleare.
