Zašto nuklearne bombe stvaraju oblake gljiva

Zašto nuklearne bombe stvaraju oblake gljiva

Taj se fenomen svodi na nešto što se zove Rayleigh-Taylorova nestabilnost, a proširenjem, konvekcijom. Počnjet ću s nešto većim, ali manje geekim objašnjenjem prije nego što se opet spustim u ekstremnu glupost.

Sve počinje eksplozijom koja stvara Cloud Pyrocumulus. Ova lopta gorenja vrućih plinova ubrzana je prema van u svim smjerovima. Budući da je spaljiva kuglica ubrzanih plinova toplija, a time i manje gusta, od okolnog zraka, ona će se početi ustati - u slučaju nuklearnih eksplozija, vrlo brzo. To u konačnici tvori kapu od gljiva.

Kad se kugla podigne, ostavit će iza sebe zrak koji se zagrijava, stvarajući efekat nalik dimnjaku koji privlači dim i plinove na vanjskom rubu konvekcije dimnjaka u akciji! Vizualno, to čini stipe (stabljika) gljive.

Percepcija da je kapica gljiva curling dolje i oko stipe je prvenstveno rezultat razlika u temperaturi u središtu kapa i njezin vanjski. Centar je vrući i stoga će se rasti brže, ostavljajući sporije vanjske rubove kako bi se uhvatili u strašnim atributima stipe konvekcije.

Kada taj oblak dosegne određenu točku u našoj atmosferi, gdje je gustoća oblaka plina jednaka gustoći okolnog zraka, ona će se rasporediti i stvoriti lijepu kapu.

Ovo me dovodi do kraćeg, ali još geekičnijeg odgovora.

Ovaj cijeli proces je nešto što opisuje nestabilnost Rayleigh-Taylor. Ova nestabilnost dobro je poznata u fizici i općenito opisuje spajanje dviju različitih tvari (uglavnom tekućina i plinova) koji imaju različite gustoće i podvrgavaju se ubrzanju. U slučaju atomske bombe, ubrzanje i topliji plinovi stvaraju različite gustoće materijala, uzrokovani eksplozijom.

Iz ovog, možda ste pogađali da ne trebate nužno atomsku bombu kako biste stvorili gljive. Sve što trebate je dovoljno energije koja se brzo isporučuje (u ovom slučaju eksplozija) koja stvara džep različitih gustoća materijala (u ovom slučaju, grijanim plinovima).

Postoje brojni drugi primjeri u našem svijetu koji stvaraju i opisuju isti fenomen koji nam daje ovu formaciju. Na primjer, magnetska polja planeta, jet-struja vjetrova koji pomažu kontrolirati klimu našeg planeta, zvuk škripanja škampi, čak i naše razumijevanje određenih različitih oblika fuzije, može se sve pripisati Rayleigh-Taylorovoj nestabilnosti.

Sada biste također mogli primijetiti da nuklearne eksplozije, osim stvaranja ove zastrašujuće gljivične formacije, ponekad rezultiraju i obrisom oblaka oko kape gljiva. Ono što se ovdje događa je stvaranje područja niskog tlaka kroz negativnu fazu udarnog vala (faza koja slijedi val komprimiranih plinova na glavnom dijelu udarnog vala). To rezultira padom temperature, koja uz niski tlak može potencijalno smanjiti točku rosišta dovoljno za privremeni oblak da se stvori. Ovaj oblak aureola oko eksplozije poznat je kao "Wilson Cloud", nazvan po škotskom fizičaru Charlesu Wilsonu koji je izumio Wilson Cloud Chamber gdje se mogu promatrati slične stvari.

Bonus činjenica:

  • Ono što se uobičajeno naziva Raylaigh-Taylorova nestabilnost prvi je put donio na vidjelo Gospodin Rayleigh 1880. godine. Pokušavao je opisati kretanje tekućina kada je jedan od veće specifične težine bio podržan od strane one lakše. Konkretno, pokušavajući bolje razumjeti kako su nastali cirusi. Godine 1950. Sir Geoffrey Ingram Taylor otkrio je da Rayleighova "međufazna nestabilnost" dolazi i za druga drugačija ubrzanja tvari. Fenomen, i sve jednadžbe koje ga opisuju, postale su poznate kao Rayleigh-Taylors.

Ostavite Komentar