Le 6 août 1945, à 8 h 15 heure locale, le président américain Truman comptait « accélérer » la fin de la Seconde Guerre mondiale : le bombardier B-29 Enola Gay largua « Little Boy » au-dessus d’Hiroshima. La bombe atomique, contenant 64 kilogrammes d’uranium enrichi chuta pendant 43 secondes avant de détoner à 580 mètres au-dessus de la ville japonaise. L’équivalent de 15 000 tonnes de TNT se libérèrent en une fraction de seconde, projetant une boule de feu de plus de 7 000 °C qui vaporisa instantanément béton, acier, verre, terre et chair humaine dans un rayon de plusieurs centaines de mètres. Sur les 350 000 habitants que comptait la ville ce matin-là, environ 140 000 mourront avant la fin de l’année.
L’arme la plus meurtrière jamais utilisée sur des civils a mis le Japon à genoux, le poussant à capituler et a profondément traumatisé le pays. Même si la radioactivité résiduelle au sol est retombée à des niveaux extrêmement faibles très rapidement (en quelques semaines à quelques mois), les retombées de cette tragique explosion dépassaient encore la compréhension de certaines sciences, à commencer par la science des matériaux.
Une équipe internationale menée par le géologue et cristallographe Luca Bindi, de l’Université de Florence, vient d’identifier un alliage métallique totalement inconnu, piégé à l’intérieur d’une minuscule bille de verre récupérée sur les plages de la baie d’Hiroshima. Leurs travaux, publiés le 29 juillet 2026 dans la revue Science Advances, démontrent que les conditions extrêmes d’une explosion nucléaire sont capables de donner naissance à des matériaux qu’aucun processus géologique ou industriel connu ne peut reproduire.
L’hiroshimaïte : une microscopique archive de l’apocalypse nucléaire de 1945
Découvertes à la suite de travaux menés par une équipe internationale (notamment menée par le chercheur Mario Wannier), qui avait analysé des sédiments prélevés sur les plages de la baie d’Hiroshima, ces billes ont été baptisées « hiroshimaïtes ». Des débris de retombées nucléaires, identifiés et baptisés en 2019 par Mario Wannier, qui a également cosigné cette étude de 2026 aux côtés de Bindi.
Ce sont des sphérules vitreuses, composées principalement de calcium, d’aluminium et de silicium, dont la taille varie du micromètre au millimètre. Elles se sont formées lorsque le plasma de la boule de feu généré par l’explosion (un mélange de métaux, de fragments de sol, de bâtiments et d’eau) réduits à l’état de vapeur ionisée s’est refroidi et condensé en retombant sous forme de gouttelettes.
Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont analysé 34 de ces sphérules par microscopie électronique à haute résolution et par diffraction des rayons X sur monocristal, une technique qui permet de reconstituer l’agencement tridimensionnel des atomes à l’intérieur d’un matériau.
Dans un seul des échantillons, ils ont découvert une inclusion métallique composée de fer, de chrome, de nickel, de manganèse, de molybdène, de silicium et d’aluminium.
Comment s’est formé cet alliage ? Peu après l’explosion de la bombe, le nuage saturé d’atomes métalliques en phase gazeuse a été projeté dans l’atmosphère. Ce plasma contenait, à l’état atomique dissocié, tout ce que la boule de feu avait vaporisé. En se dilatant dans l’air, il a perdu sa chaleur en quelques fractions de seconde.
Les atomes de fer, de chrome, de nickel, de manganèse, de molybdène, de silicium et d’aluminium se sont condensés en microgouttelettes et solidifiés presque instantanément, sans disposer du temps nécessaire pour s’ordonner dans une structure cristalline stable. Piégés dans un agencement que les cristallographes qualifient de métastable (un état énergétiquement défavorable, mais que la vitesse du refroidissement a rendu irréversible) ces atomes sont restés exactement là où la « trempe » de la bombe les a immobilisés, il y a 81 ans.
« Même des décennies plus tard, un grain d’à peine quelques micromètres peut conserver l’empreinte détaillée de conditions qui n’ont duré que des fractions de seconde », explique Bindi. Selon lui, il s’agit « d’un phénomène rare », porteur d’implications considérables : le matériau appartient à la famille des alliages multi-composants, des assemblages de cinq éléments métalliques ou plus en proportions comparables, auxquels l’industrie s’intéresse pour leur résistance à l’usure, à la corrosion, leur capacité à se déformer sans rompre et leur stabilité à haute température. La structure cristalline de l’hiroshimaïte, inconnue au sein de cette famille, servira sans aucun doute de référence cristallographique ou de modèle à l’industrie métallurgique pour concevoir de nouveaux alliages aux propriétés sur mesure.