Les scientifiques ont trouvé un quasi-cristal provenant d’une explosion nucléaire de 1945
Les chercheurs ont déclaré que cette nouvelle découverte pourrait un jour « contribuer à la non-prolifération nucléaire ».
Le “Gadget”, le dispositif utilisé pour l’explosion de Trinity. United States/Wikimedia Commons
Des chercheurs du laboratoire national de Los Alamos (LANL), fondé pendant la Seconde Guerre mondiale pour la conception d’armes nucléaires dans le cadre du projet Manhattan, ont découvert un nouveau quasi-cristal créé par la toute première explosion nucléaire sur le site de Trinity, au Nouveau-Mexique, le 16 juillet 1945. Leurs conclusions sont publiées dans la revue PNAS.
Les auteurs de l’étude ont déclaré que cette nouvelle découverte replace la création du quasi-cristal par une arme nucléaire dans le contexte des processus physiques qui se sont déroulés pendant des centaines de millions d’années dans l’espace profond.
L’échantillon de matériau pourrait donc aider les générations futures à mieux comprendre la chaîne d’événements déclenchés par les explosions nucléaires – ce qui, selon eux, pourrait « contribuer à la non-prolifération nucléaire ».
« Pour comprendre les armes nucléaires d’autres pays, nous devons avoir une idée précise de leurs programmes d’essais nucléaires », a expliqué Terry C. Wallace, directeur émérite du Los Alamos National Laboratory et co-auteur de l’article sur la découverte, dans un communiqué de presse.
« Nous analysons généralement les débris et les gaz radioactifs pour comprendre comment les armes ont été construites ou quels matériaux elles contenaient, mais ces signatures se dégradent. Un quasi-cristal qui se forme sur le site d’une explosion nucléaire peut potentiellement nous fournir de nouveaux types d’informations – et il existera toujours », poursuit M. Wallace.
Le plus ancien quasi-cristal connu fabriqué par l’homme
Dans leur étude, les chercheurs du LANL expliquent que le quasi-cristal créé par l’explosion de Trinity présente une symétrie rotationnelle quintuple, ce qui est impossible dans un cristal naturel. Le moment d’origine indiscutable du nouveau quasi-cristal – vérifié par sa radioactivité, sa composition et son lieu de découverte – en fait le plus ancien quasi-cristal connu fabriqué par l’homme.
Contrairement aux cristaux ordinaires, la structure atomique d’un quasi-cristal ne suit pas un modèle qui se répète périodiquement.
Le cristal spécifique découvert par l’équipe du LANL était un sous-produit accidentel du premier essai de bombe atomique, qui a provoqué la fusion de sable, d’une tour d’essai et de lignes de transmission en cuivre en un matériau appelé trinitite.
Source: Luca Bindi, Paul J. Steinhardt
Pour l’essai de la bombe Trinity, un engin nucléaire appelé “Gadget” a été placé au sommet d’une tour en acier spécialement construite à cet effet et a explosé sous le regard des scientifiques du projet Manhattan, à une distance sûre. Une fois la détonation effectuée, la boule de feu des explosions a donné lieu à un champignon atomique de 12,2 km de diamètre.
Cette découverte signifie que l’échantillon de trinitite s’est formé le 16 juillet 1945 sur le site de Trinity, au Nouveau-Mexique, des années avant la découverte des quasi-cristaux par la communauté scientifique en 1980.
Des découvertes pour les générations futures
La création naturelle de quasi-cristaux encadre la puissance des explosions nucléaires dans un contexte effrayant. En 2016, des chercheurs de l’université de Florence ont découvert un quasi-cristal dans un échantillon de la météorite Khatyrka, découverte en Russie et datant de centaines de millions d’années. Avant d’atteindre la Terre, Khatyrka a eu une longue histoire de collisions violentes conduisant à une fusion par choc à plus de 5GPa de pression à 1 200C, selon un rapport d’Astronomy.
Les chercheurs à l’origine du nouvel article sur le quasi-cristal de Trinity ont écrit que l’échantillon récemment découvert cache actuellement des secrets qui seront révélés par les futures générations de scientifiques disposant de technologies plus avancées.
« Ce quasi-cristal est magnifique dans sa complexité – mais personne ne peut encore nous dire pourquoi il s’est formé de cette manière », a expliqué Wallace.
« Mais un jour, un scientifique ou un ingénieur le découvrira et les écailles seront enlevées de nos yeux et nous aurons une explication thermodynamique de sa création », a-t-il poursuivi. « Ensuite, j’espère que nous pourrons utiliser ces connaissances pour mieux comprendre les explosions nucléaires et aboutir à une image plus complète de ce que représente un essai nucléaire. »
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
