Le drôle d’effet de la première bombe nucléaire

La toute première détonation nucléaire sur Terre a eu un effet pour le moins inattendu. Les chercheurs ont découvert du quasi-cristal sur le site de l’explosion, dans le Nouveau-Mexique.

L’utilisation de l’arme nucléaire a marqué un tournant majeur pendant la Seconde Guerre mondiale. Les États-Unis ont lâché sur la ville japonaise d’Hiroshima une bombe atomique le 6 août 1945. Trois jours après, les forces américaines ciblèrent la ville de Nagasaki avec une deuxième bombe. Ces bombardements ont poussé le Japon à capituler et mis un terme au conflit. Avant d’en arriver là, les Américains avaient testé leur arsenal nucléaire. Le premier essai a eu lieu dans l’État du Nouveau-Mexique, dans la matinée du 16 juillet 1945. L’armée avec son équipe de scientifiques a pu constater l’ampleur d’une déflagration nucléaire.

Photo d’Alexander Antropov – Pixabay.com

Plus de 50 ans plus tard, le site de la première détonation nucléaire n’a toujours pas livré tous ses secrets. Luca Bindi est un spécialiste de la cristallographie et chef du département des sciences de la Terre de l’université de Florence, en Italie. Une équipe de chercheurs, dont il est à la tête, a récemment fait une découverte surprenante sur le site de l’essai Trinity – nom de code de l’essai.

Du quasi-cristal dans la trinitite

Selon le rapport officiel de l’armée américaine, la déflagration de Trinity a atteint l’équivalent de 21 kilotonnes de TNT. Celle-ci a fondu la tour d’essai de 30 mètres qui supportait le noyau explosif. La fonte de l’asphalte, du sable et du cuivre du site donna naissance à la trinitite, un nouveau minéral. Les études sur un morceau de ce verre vert ont d’ailleurs amené à la découverte du premier quasi-cristal fabriqué par l’Homme.

Bindi et ses collègues ont employé des techniques avancées pour examiner les échantillons. Pour ce faire, ils ont notamment utilisé un microscope électronique à balayage rétrodiffusé et des outils d’analyse par diffraction des rayons X monocristallin.

L’étude parue dans la revue scientifique Proceedings of the National Academy of Sciences révèle « un quasi-cristal icosaédrique inconnu jusqu’à présent ». Celui-ci est composé de plusieurs éléments, dont le fer, le silicium, le calcium et le cuivre. Pour précision, les quasi-cristaux sont une forme bizarre de matière qui défie les normes de symétrie des cristaux. Leurs atomes se disposent selon un modèle unique. La découverte démontre qu’une explosion nucléaire peut produire des quasi-cristaux.

Explorer d’autres sites de détonation nucléaire

Les quasi-cristaux peuvent ainsi être enfouis dans de nombreux sites ayant subi des chocs de haute pression d’origine naturelle ou anthropique. Le fait de mettre la main sur davantage de ces matériaux pourrait aider les chercheurs à mieux comprendre leur formation et évaluer leur abondance, mais pas seulement…

Cela peut effectivement conduire à des percées scientifiques et des applications dans le domaine commercial. Rappelons que les propriétés uniques des quasi-cristaux ont déjà été exploitées pour développer des revêtements antiadhésifs, de nouvelles technologies d’optique et du matériel chirurgical, pour ne citer que ça. Bindi et son équipe espèrent ainsi trouver d’autres quasi-cristaux anthropiques sur d’autres sites d’essai ou de détonation nucléaire.