Un nouveau cristal issu de la première bombe nucléaire

Plus de quatre-vingts ans après l’explosion de la première bombe nucléaire, les physiciens découvrent encore des matériaux produits par cette déflagration. Dans des gouttelettes de trinitite rouge, formée lors de l’essai Trinity le 16 juillet 1945 dans le désert du Nouveau-Mexique, une équipe internationale a distingué un nouveau cristal. La microanalyse X par sonde électronique a révélé un réseau cristallin dont la structure en forme de cage enferme un atome de silicium, disposition connue sous le nom de clathrate.

La trinitite rouge est issue de la vitrification du sable mêlé à des particules de la tour d’essai du site et au cuivre des instruments de mesure. Les conditions extrêmes de l’explosion nucléaire, avec des températures supérieures à 1 500 degrés et une pression qui peut atteindre des dizaines de milliers de fois la pression atmosphérique, suivies d’un refroidissement très rapide, expliquent pourquoi un laboratoire ne pourrait pas produire le même cristal.

Le plus souvent, la trinitite, composée quasi exclusivement de grandes quantités de sable de ce désert américain, est verte. Dans cette étude publiée dans la revue PNAS le 11 mai, les chercheurs décrivent un clathrate riche en cuivre, de type I Ca – Cu – Si (pour calcium, cuivre et silicium). Son réseau de « molécules hôtes » emprisonne une « molécule incluse », le silicium. « Il s’agit de la première occurrence d’un clathrate confirmée par cristallographie parmi les produits solides d’une explosion nucléaire », écrivent les auteurs.

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