Il 6 agosto 1945, alle 8:15 del mattino, un ordigno all’uranio esplose a 580 metri sopra Hiroshima. La palla di fuoco superò i 7.000 gradi, distrusse circa il 70% degli edifici e uccise fino a 140.000 persone. In quei pochi secondi vaporizzò tutto ciò che stava sotto: mattoni, acciaio, vetro, terra, acqua e — non lo si può tacere — gli abitanti della città.
Quel plasma turbolento, salendo, si raffreddò così in fretta che la materia non ebbe il tempo di riorganizzarsi come avrebbe fatto in natura. Condensò in goccioline vetrose di dimensioni comprese tra il micrometro e il millimetro, che ricaddero sulla città e sulle spiagge circostanti. Oggi le chiamiamo hiroshimaiti: sferule di calcio, alluminio e silicio, descritte per la prima volta nel 2019 sulla rivista Anthropocene, e ancora recuperabili nelle sabbie della baia di Hiroshima. Uno studio del 2024 su Earth and Planetary Science Letters ha calcolato, tramite gli isotopi di silicio e ossigeno, che gran parte di quella condensazione avvenne in un intervallo compreso tra 1,7 e 5,5 secondi, mentre la nube passava da 3.200 a 1.000 kelvin. Gli autori arrivarono a paragonarle ai primissimi condensati minerali del sistema solare: la stessa fisica che formò i grani da cui nacquero i pianeti, replicata sopra una città giapponese in una manciata di secondi.
È in una di queste sferule che si è appena trovato qualcosa di inedito. Lo studio, pubblicato su Science Advances, è firmato da Luca Bindi, cristallografo dell’Università di Firenze, insieme a Hans-Rudolf Wenk, Mario Wannier e Teresa Salvatici, in una collaborazione tra Italia, Stati Uniti e Svizzera. Il gruppo ha esaminato 34 hiroshimaiti. In una di esse ha individuato inclusioni metalliche che occupavano appena l’1-3% del volume; ne ha estratti quattro grani, larghi circa dieci micrometri — per capirsi, un globulo rosso ne misura 7,8 — asportandoli a mano con aghi sottilissimi. Tre si sono rivelate normali leghe ferro-cromo. La quarta no.
L’analisi alla microsonda e la diffrazione a raggi X hanno mostrato una miscela omogenea di sette elementi: ferro, cromo, nichel, manganese, molibdeno, silicio e alluminio, disposti in un reticolo cubico ordinato. Una lega multicomponente — la famiglia di materiali in cui cinque o più metalli principali coesistono in proporzioni comparabili — mai documentata prima, con un tenore di silicio anomalo e una struttura atomica finora nota soltanto in un composto di oro e alluminio. In condizioni ordinarie quegli elementi avrebbero formato un cristallo molto più semplice: è stata la rapidità del raffreddamento a congelarli in un assetto complesso, impedendo agli atomi di riorganizzarsi.
Provenienza degli ingredienti: gli edifici. Acciai da costruzione, componenti industriali, infissi, cablaggi — la città stessa, vaporizzata e ricondensata in una perla di vetro di pochi micron. Bindi lo ha detto con una formula che vale l’intero articolo: la palla di fuoco fu un “gigantesco laboratorio accidentale di scienza dei materiali”, in cui ogni gocciolina divenne un esperimento indipendente. Milioni di micro-esperimenti simultanei, di cui uno solo, finora, ha prodotto questa lega: “È stato trovato un solo grano — sembra dunque essere raro”, precisa lo stesso autore.
Non è la prima volta che Bindi trova l’impossibile nelle macerie atomiche. Nel 2021, su PNAS, il suo gruppo aveva identificato un quasicristallo icosaedrico nella trinitite rossa prodotta dal test Trinity del 16 luglio 1945 ad Alamogordo — il vetro nato dalla fusione della sabbia del deserto con il rame dei cavi elettrici del dispositivo. Nel maggio 2026, sempre su PNAS, nello stesso materiale è comparso un clatrato di calcio, rame e silicio: una struttura a gabbia mai osservata prima. E la vera specialità di Bindi resta un’altra: nel 2009 fu lui a identificare il primo quasicristallo naturale mai trovato sulla Terra, dentro un frammento del meteorite di Khatyrka.
Qui vale la pena una nota per chi non mastica cristallografia. Fino agli anni Ottanta si riteneva assiomatico che un cristallo dovesse avere una struttura periodica e ripetitiva. Quando Dan Shechtman osservò nel 1982 una simmetria che quella regola vietava, fu deriso e invitato a lasciare il proprio gruppo di ricerca; nel 2011 ha ricevuto il Nobel per la chimica. I quasicristalli — ordinati ma non periodici — sono oggi una classe riconosciuta di materiali, e la nuova lega di Hiroshima, pur non essendone uno, presenta motivi atomici locali che le stanno accanto: un tassello per capire come si formino strutture di quel tipo.
Resta la domanda che dà il vero peso a questa notizia. Questi grani non sono semplici detriti fusi: sono, per usare ancora le parole del ricercatore fiorentino, “archivi fisici dell’esplosione”. Un frammento largo pochi micrometri conserva, ottant’anni dopo, la registrazione di condizioni fisiche durate frazioni di secondo. La scienza dei materiali ne ricava un capitolo nuovo sulla materia in regime estremo; la storia ne ricava qualcosa di diverso e più scomodo.
Perché mentre studiamo l’eleganza di un reticolo cubico nato in un decimo di secondo, quel reticolo è fatto anche di ciò che restava di Hiroshima: dei suoi tetti, delle sue tubature, delle sue finestre. Nessun laboratorio al mondo avrebbe potuto costruire quella lega; solo una città bruciata in cinque secondi poteva farlo. Ed è questa, alla fine, l’unica lezione che vale la pena portarsi a casa dalle sabbie di quella baia.
di MR Lutzen