“X射线研究为外来各种熔体碎片的来源提供了证据”

mario wannier是一位在研究微小海洋生物方面具有专业信息的职业地质学家，他对来自日本motoujina半岛的沙滩样品中的粒子进行了仔细的分类。 那时，他发现了意想不到的东西:少量的玻璃球和其他罕见的物体。

现在退休的wannier正在通过比较来自不同地区沙滩的生物残骸来判断地区和地区海洋生态系统的健康状况。 这项工作涉及在显微镜下检查样品中的各个磨粒，用细刷将感兴趣的粒子从沉淀物粒子分离到托盘中进一步研究。

沙粒中的惊喜之一:玻璃状粒子

我看过几百个来自东南亚的海滩样本，很快就能区分矿物粒子和动物、植物产生的粒子。 因为这很简单，他说。 在wannier的同事marc de urreiztieta收集的motoujina海滩上，他发现了熟悉的有孔虫生物。 这种生物被称为有孔虫，有各种各样的形状。 通常带有壳，位于海底沉积物中和周围。

但是，也有其他的东西……看看样本，就知道了。 他说。 不能错过这些无关的粒子。 它们一般为空气体动力学、玻璃状、圆形。 这些粒子很快就想起了在白垩纪-第三纪边界的沉积物样本中看到的小球(圆形)粒子。 所谓的kt边界现在被称为白垩纪-古近纪( k-pg )边界，显示了约6600万年前行星的大规模灭绝。 这包括恐慌的死亡

1980年，在劳伦斯伯克利国家研究所(伯克利研究所)和加州大学伯克利分校工作的诺奖获得者luis alvarez及其儿子、地质学家walter alvarez提出了基于k-中高浓度铱理论的理论。 pg边界，巨大的陨石撞击导致了这次大规模的死亡。 除了最近的证据之外，科学家们现在还认为这种影响发生在尤卡坦半岛。 陨石撞击后，液化地面的材料喷射到大气中，形成落到地面的玻璃状材料的液滴。

wannier检查的一点玻璃球似乎和其他球体融合了，但其他球体显示出了taillike的特征。 玻璃状粒子类似于陨石撞击相关的粒子，但万尼尔发现的其他粒子不太为人知。 其中含有具有橡胶状成分的粒子和粒子，其中用玻璃和二氧化硅层涂有各种材料。 多个粒子的尺寸约为0.5毫米到1毫米。

万尼尔不知道他遇到的这种玻璃状粒子动物引起了长达数年的研究，并与伯克利实验室和加州大学伯克利分校的科学家和实验联系在一起。 这种努力最终将揭示所研究粒子的多样性和独特之处，形成含有罕见化学和矿物混合物的异国情调的高温高压环境；并在进一步探索中发现新发现的可能性。

浓度、材料体积定向炸弹爆炸

年初被发现后，wannier去了日本，从广岛市附近的同一地区收集了越来越多的海滩样本。

在所有这些样品中，每公斤沙子( 2.2磅有12.6克至23.3克球状体和其他罕见粒子。 这个奇怪的玻璃状粒子占检查的全部粒子的0.6%到2.5%。 wannier从沙子中提取了约10，000个这些粒子，根据它们的物理特征分为6个不同的组。

距离广岛市约4至7英里的沙滩上的这种奇怪粒子浓度一直高度集中，被怀疑可能与1945年8月6日早晨破坏广岛的原子弹有关。 这枚炸弹很快就会造成70，000人或越来越多的人死亡，造成相关辐射影响的最终死亡人数可能会超过145，000人。 炸弹和由此引发的火灾风暴大多将面积超过4平方公里的地区夷为平地，摧毁或摧毁了市建筑物的约90%。

根据在沙滩上发现的玻璃碎片的体积，wannier和同事们估计，该地区1平方公里或约0.4平方公里的沙滩的沙子被收集到距离表面约4英寸的深度，含有约2，200吨至3，100吨的粒子。

刊登在人类历史杂志上的关于材料解体的详细研究，对罕见粒子的许多可能来源进行了详细的探索，得出了是来自被破坏的城市广岛的原子弹的结论。

迄今为止，这是史上最糟糕的人为因素，万尼尔说。 发现这些粒子后，我很惊讶，对我来说最大的问题是你有城市，一分钟后你没有城市。 有一个问题。 '； 城市在哪里？-材料在哪里？ '； 发现这些粒子是宝库。 这是一个难以置信的故事。

联系伯克利研究所、加州大学伯克利分校进行详细的拆除

由于wannier和de urreiztieta与加州大学伯克利分校的矿物学教授rudy wenk和伯克利研究所的长期合作伙伴wannier和wenk几十年前在瑞士巴塞尔大学学习地质学，所以他们涉及的样本越来越多

wenk首先利用电子显微镜研究了广岛地区的样品。 由此，可以详细探索它们的构成和结构。

他注意到样品的化学成分多种多样，包括铝、硅、钙的浓度； 铬铁微球； 与晶体结构的微观分支。 其他人主要由碳和氧构成。

其中之一类似于对陨石撞击的影响，但组成完全不同。 文克先生说。 有不同寻常的形状。 有一点纯铁和钢。 其中一点有建筑材料的成分。

为了收集更多关于样本的细节，wenk向伯克利研究所求助，他和他的学生多年来在那里进行了多台电子显微镜和x光实验。 他把选择的样品送到伯克利实验室的高级光源( als )，在那里进行了一点测量。

nobumichinobutamura是文氏协助的als科学家，当时的als同事camelia stan和BinbinYue(Stan和yue离开了伯克利研究所) )协助拆除了样本的规模。 使用一种叫做x射线微衍射的技术，小于1微米或小于百万分之一米。

田村的父母出生在日本，因为他的家族血统，他个人说他在这个研究中有意思的参与。 我父亲在爆炸事件发生时已经12岁了，住在广岛以北200英里处，所以他直接目睹了这些可怕事件的消息和结果，田村说。

实验和相关分解表明，粒子在极端条件下形成，温度超过3，300华氏度( 1，800摄氏度)，发现长石和莫来石晶体的组合。

田村指出，所研究粒子的独特微观结构和存在的熔融碎片的绝对体积也为它们的形成提供了有力的证据。

原子爆炸假说是他们起源的唯一合理解释，他说。

研究详细叙述研究者的发现

多个球形粒子和其他钻头有可能在爆炸的上升火球周围形成高高度。 从地面清除的材料在冷却和冷凝之前在这个湍流环境中起泡混合，然后下雨。

wannier解释了材料在原子云中可能形成的过程。 地面材料挥发移动到云中，高温改变物理条件。 万妮尔说。 粒子之间有很多相互作用。 多个小球体碰撞后，就会发生这种凝聚。

研究人员还发现，碎片粒子的成分在轰炸时与广岛常见的材料如混凝土、大理石、不锈钢、橡胶密切相关。

在其他研究中，来自新墨西哥州trinity试验场的梅尔特·德布里克——第一次发生核爆炸——然后拆除了内华达州的地下核试验场。 但是，这些样品的成分明显不同，与当地地质环境有关。

trinity碎片被称为三硝酸盐，最新的研究者们把他们研究的熔体粒子称为广岛岩，强调广泛原子弹的独特特征和可能来源。

hiroshimaite的粒子比三角形的多，复杂多样。 田村表示，他可能来自广岛的市中心。

国际一致努力援助受辐射影响的幸存者，测量辐射水平，判断1945年广岛和长崎原子弹爆炸造成的整体损害，但该研究表明，与这些爆炸事件相关的熔融碎片显然以前没有被研究过。

最新的研究鼓励进行附加测试，以查明是否有含有放射性元素的样品，并在广岛和长崎进一步进行研究。

后续研究计划[/s2/]

据wannier称，他收到了广岛地面为零的土壤样本，因此可能会从那里更深的地下寻找碎片样本。 同时，收到了含有玻璃状碎片的土壤样本。 距离广岛原子弹爆炸地点西北约19英里的河床——历史记录表明，该地区处于原子云的路径上。

他还说，他想研究熔融碎片是否与火山爆发相关的材料类似。

据tamura和wenk介绍，该初步研究只关注少量熔融碎片粒子，但同时也值得进行更大规模的研究，以了解碎片产生的极端条件，从而有可能揭示出越来越多独特的化学和矿物学。

wenk这样补充道。 “看所有这些资料很有趣。 我们希望其他人有有趣更详细地研究这个，寻找长崎原子弹爆炸场周围的例子。

文克最近的研究副本是广岛大学理学研究科地球行星系统科学系教授jun-ichi ando -他们在文克担任广岛大学客座教授时，于1998年相遇的。

我认为这项研究对广岛大学很重要。 建造位于原子弹爆炸现场的大学，安藤先生与矿物学家的同事共享这项研究，指出他正在研究尤卡坦地区的陨石撞击。 他还与该大学的研究员rebun kayo共享了这几块，并领导了一个展览小组，通过与世界各地的机构共享炸弹伤痕累累的广岛屋顶瓦和砖头来提高对核武器的认识。

在无关的努力中，安藤研究了与广岛原子弹穹顶结构相关的大花岗岩。 那是唯一还站在零附近的建筑物。 kayo于年在穹顶建筑附近的当地河床发现并回收了这块花岗岩。 也被称为genbaku dome和广岛和平纪念馆。

我试图用电子显微镜找到花岗岩柱表面熔化并记录有冲击波的证据。 ando说——他自己的研究一般都关注地震断层岩石的微观结构。

万尼尔说碎片研究对他来说是启蒙之旅，他想继续这项研究。 70多年来，这种材料一直存在，没有详细研究过。 他说，我们希望这能引起科学界的关注。

我们希望人们利用这个机会。

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