81年前广岛原子弹爆炸，竟意外"诞生"新型未知合金？

1945年8月6日，人类历史上第一颗用于战争的原子弹在广岛上空爆炸。81年后，一项发表于《科学进展》的研究揭示了这场灾难的另一面：在爆炸残留的微小玻璃颗粒中，科学家发现了一种此前从未被确认的新型合金。 研究样本由地质学家马里奥·瓦格尼尔及其同事于2019年在广岛湾宇品岛附近的海滩上采集。这些被称为"广岛石"的颗粒是极其微小的球状熔融碎屑，宽度从几百微米到几毫米不等，由1945年原爆时建筑物、金属、混凝土、土壤等城市材料被高温汽化后迅速冷却凝固形成。 由意大利佛罗伦萨大学矿物学与晶体学教授卢卡·宾迪领导的国际研究团队（成员来自意大利、美国和瑞士），利用电子显微镜技术对34块"广岛石"颗粒进行了分析。结果在其中一颗微粒内部，发现了仅占颗粒总体积约3%的微小富铁合金液滴。 这种新型合金主要由铁、铬、镍、锰、钼、硅和铝七种元素组成，元素配比与民用不锈钢高度接近——其中铁约占63%、铬约15%、镍约9%、硅约7%。然而，这些元素并非以常见方式排列，而是形成了均匀的均质立方晶格。 研究团队认为，这种合金只能在原子弹爆炸的极端条件下形成。1945年8月6日，原子弹在广岛上空约580米处爆炸，火球在数秒内温度飙升至超过7000°C。在这一温度下，钢、铝、铜等工业金属以及建筑材料和城市残骸被瞬间汽化，形成 turbulent 的等离子体云。 随后，这团物质在快速膨胀过程中急速冷却——从等离子体状态冷凝为金属液滴，再以极快速度凝固。这种"超快淬冷"使得原本在常规条件下不可能混合的多种金属原子被"冻结"在一起，形成了这种独特的亚稳态晶体结构。 目前尚未证实这种新合金具有特殊的应用价值，但了解其形成机制有望在未来帮助科学家设计新型高性能材料，应用于航空航天、能源及电子等领域。