Trinitit

Trinitit je sklovitý zvyšok umelo vytvoreného minerálu najčastejšie svetlozelenej farby. Zostal na púštnom podloží roztavením kremičitého piesku v epicentre výbuchu po teste atómovej bomby Trinity na báze plutónia.

      Trinitit (Trinitite) je sklovitý zvyšok umelo vytvoreného minerálu najčastejšie svetlozelenej farby. Je tiež známy v angličtine, ako atomsite alebo alamogordo glass (alamogordské sklo). Vznikol na púštnom podloží roztavením kremičitého piesku v epicentre výbuchu po teste atómovej bomby Trinity na báze plutónia 16. júla 1945 neďaleko Alamogorda v Novom Mexiku (Manhattan project). Existujú tri typy trinititu, spomínaný najčastejší svetlozelený resp. zelený trinitit, potom ojedinelý červený trinitit a vzácne kusy čierneho trinititu. Robert Oppenheimer zvolil pre jadrový test názov "Trinity" a pre tento zelený sklovitý materiál sa ujal názov "trinitit".

      Kusy toho materiálu sa aj dnes nachádzajú v mieste výbuchu Trinity, no väčšinu z neho dala zakopať komisia Spojených štátov pre atómovú energiu v roku 1953.  Aj dnes sú stále zohnateľné pravé vzorky od rôznych zberateľov a predajcov, ktoré sa predávajú na váhu po gramoch, ale pravdaže, aj tie falošné. Tie síce môžu byť navonok na oko, ako pravé a dokonca aj rádioaktívne, ale až gama spektrometria odhalí ich pravosť, teda či sa v nich nachádzajú tie správne rádionuklidy z výbuchu jadrovej bomby.

1. Jediná známa farebná fotografia testu Trinity.
2. Letecká fotografia Ground Zero 28 hodín po teste Trinity. Tmavý materiál s vyžarujúcimi hrotmi je vrstva trinitového skla. Väčšina tohto materiálu bola následne zasypaná.

      Lokalita Trinity je pokrytá pieskom, ktorý tvorí najväčšiu časť zeleného trinititu. V trinitite sa nachádzajú roztavené časti prvej atómovej bomby, podporné konštrukcie a rôzne rádionuklidy, ktoré vznikli počas výbuchu. Samotný trinitit/sklo je podivuhodne zložitý v rozsahu desiatok až stoviek mikrometrov a okrem skiel rôzneho zloženia obsahuje aj neroztavené zrnká kremeňa. Kremeň bol jediný, ktorý sa v ohnivej guli úplne neroztavil pre svoju vysokú teplotu topenia (∼1670 °C). Sklo ma veľmi heterogénnu štruktúru, tavenina po výbuchu mala vysokú viskozitu a len krátky čas trvania zahrievania, preto neboli tieto taveniny homogenizované. Vzdušný transport roztaveného materiálu viedol k vzniku sklených častíc v tvare malých guľôčok a "činiek". Podobné sklá vznikajú pri všetkých pozemných jadrových výbuchoch a obsahujú forenzné informácie, ktoré sa dajú použiť na identifikáciu atómového zariadenia.

      Zelený trinitit je sklovitý materiál, ktorý bol rozšírený v bezprostrednej blízkosti Ground Zero a bol významnou zložkou vrchnej časti trinitovej vrstvy. Sklo je heterogénne v rozsahu desiatok mikrometrov. Vo vzorke sa hojne vyskytujú čiastočne resorbované kremenné zrná. Kremenné zrná sa začali topiť, ale proces nebol dokončený. Nie sú tu žiadne iné kryštalické minerály. Všetky ostatné minerály, ktoré sa v piesku nachádzali sa roztavili.

      Trinitové guľôčky a činky, pôvodne sa predpokladalo, že veľká časť trinitovej vrstvy vznikla na mieste povrchovým tavením. Ďalšie práce však teraz naznačujú, že veľká časť materiálu bola zachytená v stúpajúcom oblaku horúcich plynov a následne padala na povrch vo forme roztavených kvapiek. Keďže tento materiál bol transportovaný oblakom plynov, roztavené kvapôčky sa sformovali do tvaru guľôčok a "činiek" morfologicky podobných tektitom, ktoré vznikajú, keď náraz meteoritu roztaví povrchový materiál a roztavený materiál rozstrekuje do vzduchu. Roztavené kvapôčky boli transportované po vetre a usadili sa na pomerne veľkej ploche. Vzniknuté sklenené častice sa často koncentrujú okolo vrcholov mravenísk, kam ich premiestňujú mravce pri hĺbení svojich chodieb, a tieto sklovité častice sa niekedy označujú ako „mraveniskový trinitit“.

      Červený trinitit sa nachádza severne od Ground Zero. Červená farba je spôsobená prítomnosťou medi v trinitite. Trinitit obsahuje množstvo kovových roztavených alebo čiastočne roztavených zŕn a kvapôčok olova, železa a medi. Tieto kovové zrná a kvapôčky v tavenine červeného trinititu sú roztavené kúsky prvej atómovej bomby a okolité podporné štruktúry – história uzavretá v skle.

Rádioaktivita, trinitit je stále mierne rádioaktívny, ale bezpečný pre manipuláciu. Rádioaktívne nuklidy majú tri rôzne pôvody:

1. Plutónium a urán z bomby. Merateľné Am-241, transurán, ako vedľajší produkt rozpadom Pu-241.
2. Štiepne fragmenty, ktoré vznikli počas štiepneho procesu. V súčasnosti sú detekovateľné štiepne fragmenty Sr-90 a Cs-137. Spoľahlivo meraný len Cs-137.
3. Aktivačné produkty, ktoré vznikajú pri interakcii neutrónov z výbuchu s rôznymi nuklidmi v prostredí. Medzi aktivačné produkty, ktoré sa dnes dajú zistiť v trinitite, patria izotopy Co-60, Ba-133, Eu-152 a Eu-154 s dlhším polčasom rozpadu v závislosti od konkrétnych kusov vzoriek.

Zdroje:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-2451.2010.00767.x
https://en.wikipedia.org/wiki/Trinitite
https://atomicrockshop.com/ 

Galéria detailných fotiek trinititu:
https://www.flickr.com/...

      Moje vzorky trinititu sú tie najbežnejšie svetlozelené. Mám ich z dvoch rôznych zdrojov a jeden kúsok prešiel aj cez gama spektrometriu cez SÚRO (Státní ústav radiační ochrany). Zvyšok som si premeral sám na stole cez RadiaCode 103 (8,4% FWHM) a RAYSID (7% FWHM). Po domeraní spektrometrie s RAYSIDom som zistil, že mi aj uteká spektrum mimo, to ešte budem musieť doriešiť kalibráciou (prípadne neskôr prehodím meranie v článku). Na oboch meraniach pekne vidieť peaky Am-241 a Cs-137. Pri meraní od SÚRO vidieť navyše ešte aj Eu-152, no vzhľadom na nízke peaky, pri mojich meraniach doma sa mi to stráca v pozadí. Bi-214 je prírodného pôvodu, nepatrí k rádionuklidom z jadrového výbuchu. Pri meraní gama spektrometrie som riešil tienenie od pozadia len improvizovane s obložením oceľou, aj tak sa mi podarilo spraviť asi 65% útlm pozadia v CPS pri oboch meracích prístrojoch. Rádioaktivita v gama pri trinitite je úplne nízka doslova stratená v pozadí.

      Jednotlivé vzorky som tiež premeral s rádiometrom Pripyat RKS, ktorý meria aj beta žiarenie a je na neho dobre citlivý s dvoma trubicami SBM-20, a tu sú namerané hodnoty. Gama hodnoty vidieť pri spektrometrických meraniach.

1. vzorka - 0,73uSv/h -- 1,21g
2. vzorka - 0,71uSv/h -- 0,99g
3. vzorka - 1,05uSv/h -- 2g
4. vzorka - 0,86uSv/h -- 1,88g
5. vzorka - priložený spektrograf od SÚRO -- 0,64g