Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Испытание подводного ядерного оружия мощностью 21 килотонну , снимок Бейкера из операции «Перекресток» , демонстрирующий облако Вильсона.
Грибовидное облако с множеством конденсационных колец после испытания водородной бомбы Castle Union мощностью 6,9 млн тонн

Переходное облако конденсации , также называемое облаком Вильсона , наблюдается вокруг крупных взрывов во влажном воздухе.

Когда ядерное оружие или большое количество обычного взрывчатого вещества взрывается в достаточно влажном воздухе, «отрицательная фаза» ударной волны вызывает разрежение воздуха, окружающего взрыв, но не содержащегося в нем. Это разрежение приводит к временному охлаждению этого воздуха, что вызывает конденсацию части содержащегося в нем водяного пара. Когда давление и температура возвращаются к норме, облако Вильсона рассеивается. [1]

Механизм [ править ]

Поскольку тепло не покидает пораженную воздушную массу, это изменение давления является адиабатическим с соответствующим изменением температуры. Во влажном воздухе падение температуры в наиболее разреженной части ударной волны может привести к снижению температуры воздуха ниже точки росы , при которой влага конденсируется с образованием видимого облака микроскопических капель воды. Поскольку эффект давления волны уменьшается за счет ее расширения (тот же эффект давления распространяется по большему радиусу), эффект пара также имеет ограниченный радиус. Такой пар также можно увидеть в областях низкого давления во время дозвуковых маневров самолетов с высокими g во влажных условиях.

Происшествие [ править ]

Испытания ядерного оружия [ править ]

Ученые, наблюдавшие за ядерными испытаниями операции «Перекресток» в 1946 году на атолле Бикини, назвали это преходящее облако «облаком Вильсона», потому что такой же эффект давления используется в камере Вильсона, позволяя конденсации отмечать следы электрически заряженных субатомных частиц . Аналитики более поздних испытаний ядерных бомб использовали более общий термин « облако конденсации» .

Форма ударной волны, на которую влияет разная скорость на разных высотах, а также температура и влажность разных слоев атмосферы, определяют внешний вид облаков Вильсона. Во время ядерных испытаний , конденсация кольцо обычно наблюдается около или выше огненного шара. Кольца вокруг огненного шара могут стать устойчивыми и образовывать кольца вокруг восходящего стебля грибовидного облака .

Время жизни облака Вильсона во время ядерных воздушных взрывов может быть сокращено за счет теплового излучения огненного шара, который нагревает облако выше до точки росы и испаряет капли.

Неядерные взрывы [ править ]

Во время операции «Матросская шляпа» взорвалось 500 тонн тротила, видно облако Вильсона.

Любой достаточно сильный взрыв, например, вызванный большим количеством обычных взрывчатых веществ или извержением вулкана, может создать облако конденсации [2] [3], как показано в Операции «Сейлор Шляпа» [4] или во взрыве в порту Бейрута 2020 года , где очень большое облако Вильсона расширилось от взрыва. [2]

Самолет [ править ]

Такое же конденсационное облако иногда можно увидеть над крыльями самолета во влажной атмосфере. В верхней части крыла происходит снижение давления воздуха как часть процесса создания подъемной силы. Это снижение давления воздуха вызывает охлаждение, как указано выше, и конденсацию водяного пара. Отсюда и появляются небольшие преходящие облака.

Пара конус из околозвуковых самолетов является еще одним примером облака конденсации.

См. Также [ править ]

  • Грибное облако

Ссылки [ править ]

  1. ^ Гласстон, Сэмюэл и Филип Дж. Долан. Последствия ядерного оружия , Министерство обороны США / Министерство энергетики; 3-е издание (1977 г.), стр. 631
  2. ^ a b Хоус, Лаура (5 августа 2020 г.). «Химия взрыва в Бейруте» . Новости химии и инженерии . Дата обращения 7 августа 2020 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  3. ^ Yokoo, Акихико; Исихара, Казухиро (23 марта 2007 г.). «Анализ волн давления, наблюдаемых в фильмах об извержении Сакурадзимы» . Земля, планеты и космос . 59 (3): 177–181. DOI : 10.1186 / BF03352691 . Дата обращения 7 августа 2020 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  4. ^ «KN-11352 Операция« Матросская шляпа », 1965» . Военно-морское командование истории и наследия . Дата обращения 7 августа 2020 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )