1945年8月6日，美国向日本广岛投下原子弹，爆炸火球温度超过6982摄氏度，建筑物、金属、玻璃、土壤和水在瞬间被汽化，卷入一团湍急的等离子体云。当这些物质重新凝结时，形成了宽从几微米到几毫米不等的"广岛石"颗粒。研究团队此前在广岛湾南部的沙滩上发现了这些微小玻璃球，起初以为是普通沙粒，仔细观察后才意识到，这些颗粒正是原子弹爆炸产生的沉降物。进一步分析发现，部分液滴中含有一种由铁、铬、镍、锰、钼、硅和铝组成的合金，其晶体结构前所未见。"即使过了几十年，一颗只有几微米宽的颗粒，仍能完整记录爆炸发生瞬间几分之一秒内的条件。"研究合著者、意大利佛罗伦萨大学地球科学家卢卡·宾迪告诉《科学美国人》。"这些颗粒不仅仅是熔融的碎片，它们是爆炸的物理档案。"研究人员用高倍显微镜和高能电子束分析了34颗这样的颗粒。其中一种名为单晶X射线衍射的技术尤为关键，它能揭示材料中原子和分子的三维结构。经过全部检测，这种新合金只出现在其中一颗玻璃颗粒里，宾迪表示："它似乎很稀有。"这并非科学家首次在核爆环境中发现新物质。宾迪此前还带领团队，在1945年7月16日新墨西哥州曼哈顿计划首次核试验现场，发现了一种富含硅的新型玻璃，其中含有稀有形态的金属。那种材料被称为"三硝石"。宾迪告诉科技媒体Gizmodo，三硝石和新发现的合金表明，"极端且快速冷却的环境，可以系统性地探索结构和化学相空间中不寻常的区域"。研究作者在论文中写道，核爆创造的条件与行星碰撞、陨石撞击和闪电时的条件相似。

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这种新合金属于多主元合金，即由五种或更多金属元素以较大比例混合而成，而非传统合金那样以某一种金属为主、其他元素仅占微量。专家对多主元合金的兴趣日益浓厚，因为它们能同时具备耐磨、耐腐蚀、高强度、可弯曲不断裂以及高温下性能稳定等特性，这些在传统合金中很难兼得。广岛合金的意义在于，它代表了一个在工程领域广泛使用的材料家族中，从未被发现的晶体结构。这项新研究也为寻找和设计新型合金提供了框架。未参与研究的智利康塞普西翁大学材料科学家安赫洛·奥尼亚特·索托表示，这些发现"开辟了全新的研究方向，加深了我们对材料形成和行为方式的理解"。卡内基梅隆大学物理学家迈克尔·威多姆虽未参与这项研究，但曾与宾迪合作。他说："宾迪正确地认识到，如果你想找到新材料，它们往往出现在不寻常的地方。"广岛合金的发现，让科学家看到了极端环境下物质形成的更多可能。你觉得核爆现场还藏着哪些未被发现的物质秘密？评论区说说你的猜想，关注下期看更多核爆物质研究进展。