Pesquisadores identificam cristal raro em fragmentos da primeira explosão nuclear dos Estados Unidos

Pesquisadores da Universidade de Florença identificaram um cristal raro, composto por um clatrato de cálcio, cobre e silício, em fragmentos radioativos do teste Trinity. O material foi encontrado em vidro trinitita, originado da primeira explosão de bomba nuclear realizada pelos Estados Unidos em 16 de julho de 1945, no deserto. De acordo com o artigo publicado na revista PNAS em 11 de maio, trata-se do primeiro clatrato confirmado como produto de uma detonação nuclear.

A substância apresenta uma estrutura cúbica com formas geométricas semelhantes a dodecaedros de doze faces. Esse arranjo consiste em gaiolas atômicas de silício e cobre que aprisionam átomos de cálcio em seu interior, resultando em uma matéria estável e exótica. Por ser ausente em condições ambientais normais, esse cristal é impossível de ser reproduzido por meio de métodos laboratoriais convencionais.

A formação do material ocorreu devido a condições de não equilíbrio registradas no momento da explosão, que combinou pressões atmosféricas extremas, temperaturas de milhões de graus e um resfriamento rápido. Esse processo congelou os átomos antes que ocorresse a reorganização natural, permitindo a criação de fases impossíveis de serem obtidas via síntese tradicional. Para a análise dos destroços, a equipe científica utilizou cálculos físicos de estabilidade e mapeamento atômico.

O novo clatrato foi localizado junto a um quasicristal icosaédrico, já identificado anteriormente nos resíduos do teste Trinity. Para Luca Bindi, pesquisador principal do estudo, tais estruturas servem como registros microscópicos de fenômenos físicos de alta energia, como colisões planetárias, impactos de meteoritos e raios, que raramente são observados diretamente.

Como os clatratos se formam em faixas energéticas muito estreitas, eles funcionam como instantâneos da química e da física em limites absolutos. A integração entre a caracterização cristalográfica e cálculos de primeiros princípios amplia o conhecimento em ciência forense nuclear, matéria condensada e ciência dos materiais. Além de revelar novos arranjos atômicos, a descoberta aproxima a compreensão sobre explosões antrópicas e fenômenos cósmicos, podendo auxiliar futuras investigações em mineralogia e reconstrução forense de eventos nucleares.