Découverte de cristaux « impossibles » forgés par la première explosion nucléaire de l’histoire

L’examen d’un échantillon de matériau vitreux formé lors du premier essai nucléaire au monde, en 1945, a révélé des cristaux à la structure étrange, jamais observée dans la nature.

Une nouvelle forme de clathrate

Le matin du 16 juillet 1945, la première bombe atomique de l’histoire explosait sur le site d’essai de Trinity, dans le désert du Nouveau-Mexique, libérant une énergie équivalente à 25 000 tonnes de TNT et transformant le sable en verre faiblement radioactif dans un rayon de plusieurs centaines de mètres. Baptisé « trinitite », ce verre s’est par la suite avéré renfermer des cristaux uniques.

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Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, Luca Bindi, de l’université de Florence, et ses collègues en ont découvert une forme inédite, en étudiant un échantillon de trinitite cramoisi issu de la vaporisation de la tour d’essai et des équipements métalliques qui l’encadraient.

Différentes techniques d’imagerie, incluant la diffraction à rayons X, ont révélé que, contrairement à d’autres phases cristallines observées dans la trinitite, riches en aluminium, le nouveau cristal présentait une forte teneur en silicium. Sa structure indique qu’il s’agit d’un clathrate, avec dans ce cas des atomes de cuivre et de calcium enfermés dans des cages d’atomes de silicium à 12 et 14 faces.

Samples of "trinitite" created during the world’s first nuclear bomb test in 1945 contain unique crystals never seen before. https://t.co/rI6pzrVB4N

— Live Science (@LiveScience) May 14, 2026

Selon l’équipe, lors de l’explosion, des gouttelettes métalliques ont été piégées dans du verre de silicium en fusion, faisant passer la teinte de la trinitite du vert sauge au rouge écarlate.

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Conditions extrêmes

Comme l’explique Bindi, il s’agit des premiers clathrates issus d’une explosion nucléaire. Dans le cas de Trinity, les températures ont dépassé les 1 500 degrés Celsius, tandis que les pressions, comparables à celles qui règnent dans les profondeurs de la croûte terrestre, ont brièvement atteint les 8 gigapascals.

Globalement, cette découverte contribue à enrichir notre compréhension des processus de formation des minéraux dans des conditions extrêmes difficiles à reproduire en laboratoire.

Parmi les autres phénomènes extrêmes capables de donner naissance à de nouvelles phases et structures minérales figurent également les impacts météoritiques et la foudre.

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