哪些是晶体(沙子是不是晶体)

据外媒报道,科学家在世界首次核武器试验中发现了一种奇怪的新晶体。这种奇怪的东西被称为“准晶体”,由沙漠中的沙子和以极其罕见的原子结构排列的铜线组成。

本质上,水晶是迂腐法则追随者:它们的原子排列在高度有序的晶格中,形成三维的重复模式。然而,准晶只有一半的特征——它们的原子结构仍然高度有序但不会重复。这些奇怪的结构在20世纪80年代首次被发现,从那时起,在实验室里已经创造出了各种各样的形式。

2011年,科学家在陨石碎片中发现了准晶体。它们被认为是在两颗小行星之间的剧烈碰撞中形成的,这使得研究小组想知道其他高能过程是否也可能产生准晶体。很少有事件能像核弹试验那样释放如此大的能量。

“准晶体是在地球上罕见的极端环境中形成的,”这项研究的合著者特里·华莱士(Terry Wallace)说。“他们需要极度震惊、高温和高压的创伤事件。我们通常看不到这一点,除了核爆炸这样的戏剧性事件。”

因此,在这项新的研究中,洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员检查了取自三一核试验(1945年人类进行的第一次核武器试验)的材料。果然,在发现准晶体的几十年前,人类偶然创造了准晶体。

新鉴定的准晶是在爆炸中心提取的红色三丙烯样品中发现的,由硅、铜、钙和铁组成。其中,硅来自沙漠中的沙子,在爆炸过程中迅速转化为玻璃,而铜的高含量似乎来自用于测试的输电线路。测试塔本身的材料也可能融合到这种奇怪的晶体中。

更专业的说,这个准晶有五个旋转对称,也就是说,如果旋转360度,五个方向看起来都一样。

然而,研究小组表示,这一发现不仅仅是科学上的好奇。准晶体还可以用来追踪未经授权的核试验,以更准确地拼凑出发生了什么。

华莱士说:“我们通常会分析放射性碎片和气体,以了解这些武器是如何制造的,以及它们包含什么材料,但这些特征会被衰减。核爆现场形成的准晶体可能会告诉我们新类型的信息——(因为)它们会一直存在。”

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