Вибухи та імплозії: що з цих двох подій може випарувати цілу людину

Два види руйнівних подій, такі як вибухи та імплозії, створюють тепло, і коли речовина нагрівається, то може іноді відбутися випаровування. Це явище полягає в переході рідини в газоподібний стан, оскільки вивільняється достатньо енергії, щоб зруйнувати міжмолекулярні зв'язки, які утримують будь-яку речовину разом. Випаровування — це різкий фазовий перехід, який потребує великої потужності. Але чи можуть руйнівні події випарувати людину? Про це пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Вибухи та імплозії

Вибухи та імплозії — це протилежні явища. До вибухів призводить змішування хімічних речовин і зіткнення часток. Наприклад, ядерні вибухи можуть відбуватися внаслідок поділу (вибух атомної бомби) або поєднання поділу та синтезу (вибух водневої бомби). При цьому виділяється тепло температурою приблизно 100 млн градусів Цельсія, що в 7 разів більше, ніж у центрі Сонця.

Імплозії відбуваються, коли з'являється стиснення через дисбаланс тиску. Наприклад, до імплозії схильні глибоководні апарати. Тобто, по суті, це вибух навпаки або внутрішній вибух, коли неймовірно високий навколишній тиск стискає ті ж підводні апарати. Але в цьому разі енергія не виділяється, вона вже оточує об'єкт, схильний до імплозії.

Чи можуть імплозії та вибухи збігатися?

Іноді імплозії та вибухи можуть бути пов'язані, наприклад, у разі руйнування зірок наприкінці їхнього життя. Сильно нагріте ядро зірки виштовхує назовні багато енергії та тепла, а навколишня гравітація навпаки стискає зірку і перетворює її на дуже маленьку сферу після того, як станеться вибух наднової. Імплозії та вибухи також об'єднуються в атомних бомбах, хоча це триває лічені мілісекунди і відбувається вибух із виділенням величезної кількості тепла та гамма-випромінювання.

Що таке випаровування?

Випаровування викликається миттєвим підвищенням температури, якої достатньо, щоб розірвати зв'язки, що визначають, чи є речовина твердою, рідкою або газоподібною. Ця зміна стану речовини призводить до перетворення, наприклад, калюжі з води на хмару пари. Власне, це явище кожен із нас спостерігає, коли кип'ятиться чайник і з нього виходить пара. До речі ця пара несе багато теплової енергії.

Випаровування під час вибухів

За словами вчених під час вибухів виділяється багато теплової енергії, і це може призвести до того, що всі об'єкти, які перебувають поруч з епіцентром вибуху, нагріються настільки сильно, що випаровуватимуться. Тобто будь-який твердий предмет може миттєво перетворитися на пару.

Чи можуть предмети випаровуватися?

Випарувати фізичний об'єкт, такий як велосипед, технічно неможливо, бо випаровування передбачає перетворення рідини на газ. Фазовий перехід, за якого твердий об'єкт пропускає рідку фазу і відразу переходить у газ, відомий як сублімація, але нагріті об'єкти можуть плавитися, а потім випаровуватися.

Чи можна випарувати людину?

За словами вчених, теоретично люди можуть випаруватися, тому що ми складаємося з великої кількості рідини. Приблизно 60% тіла людини складається з води.

Можливо, ви бачили знамениті світлини з Хіросіми після скидання американцями атомної бомби на це місто влітку 1945 року. На одному зі знімків видно силует людини, що залишався на поверхні. Багато хто вважає, що ця тінь залишилася після випаровування людини, але це не так.

Після вибуху атомної бомби виділилася величезна кількість тепла і випромінювання, і цю енергію поглинули як живі істоти, так і штучні об'єкти. Але ця енергія також призвела до знебарвлення навколишнього середовища. Силуети, що залишилися, показують, де загинули люди під час вибуху бомби, що сталося майже миттєво, але тіла цих людей не випарувалися.

Скільки енергії потрібно для випаровування людини?

Деякі вчені створили теоретичні моделі, щоб відповісти на це питання. Як показали моделі, для цього потрібно дуже багато енергії. Наприклад, щоб випарувалася людина вагою в 78 кг потрібно 2,99 × 106 кДж енергії. Це еквівалентно вибуху приблизно 710 кг тротилу. Але насправді випарувати людину не так просто. Дуже багато енергії має впливати на тіло протягом лише кількох миттєвостей. І то це тільки теоретично.

Чи можуть імплозії викликати випаровування?

Випаровування та імплозія, наприклад, поєднуються у випадку з раками-коваликами, які можуть стискати свої клешні на швидкості приблизно 100 км/год. Це стиснення настільки швидке, що спричиняє випаровування, створюючи кавітаційну бульбашку, яка потім стискається під час вибуху і створює звук і світло в явищі, відомому як сонолюмінесценція.

Фокус уже писав про незвичайне явище, яке називається чорне світло. Насправді це ультрафіолетове світло з певною довжиною хвилі, але під його впливом предмети і живі істоти світяться по-особливому.