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    Una teoria generale sulle esplosioni che avvengono contro oggetti deformabili

    Credito:CC0 Dominio Pubblico

    In linea con le attuali ricerche internazionali sull'interazione della materia con le alte energie, il ricercatore dell'Università di Siviglia Alfonso M. Gañán Calvo ha studiato il comportamento esplosivo della materia sottoposta alle più alte densità di energia conosciute prodotte dall'uomo sulla Terra. Di conseguenza, ha sviluppato una teoria generale e il primo modello analitico predittivo di una violenta esplosione tridimensionale contro un oggetto liquido (molto deformabile). L'articolo scientifico che raccoglie questi risultati ha avuto il pregio di essere stato segnalato come articolo suggerito dall'editore di Lettere di revisione fisica nell'ultimo numero di quella pubblicazione.

    Nello specifico, il ricercatore ha studiato il comportamento meccanico di una colonna d'acqua di diametro molto piccolo (tra cinque e 50 volte più fine di un capello umano) quando su di essa viene posta una densità di energia insolitamente potente (alta densità di energia in un periodo di tempo estremamente breve) . Nell'ambito di questa analisi, ha sviluppato un modello molto preciso che prevede quantitativamente l'evoluzione temporale del danno esplosivo in funzione del tempo, l'evoluzione dell'energia, e la dipendenza di queste e altre variabili dalla dimensione della colonna, le proprietà del liquido e l'energia depositata. Il modello deriva da una formulazione generale proposta dal ricercatore.

    Per tale motivo, i dati esistenti sono stati utilizzati in letteratura su esperimenti molto recenti sull'irradiazione di microscopici flussi d'acqua con impulsi a raggi X ultracorti, raggiungere densità di potenza fino a 3, 000 milioni di petawatt per metro cubo (un petawatt equivale a un milione di gigawatt). Per avere un'idea delle densità energetiche risultanti, possono essere paragonati al nocciolo del reattore nucleare, che ne rilascia circa 20, 000 GW/m 3 (150, 000 volte meno), e si consideri che la densità di potenza di una bomba all'idrogeno (ad esempio, la bomba russa Tsar Bomba) al momento e al centro dell'esplosione è migliaia di volte più debole.

    La densità di potenza raggiunta negli esperimenti è stata ottenuta grazie al rilascio di energie di una frazione di joule in un tempo estremamente breve (circa 30 femtosecondi, 0,03 volte un miliardesimo di secondo) e in volumi microscopici (solo pochi femtolitri, sono pochi micra cubici). I livelli di energia non comuni risultanti consentono di studiare lo strano comportamento che la materia liquida esibisce (i ricercatori hanno usato l'acqua) quando è soggetta a densità di potenza estreme.

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