Astăzi, atenția este Partea 4: Cum funcționează și puzzle-uri pentru fanii fizicii.
În primul rând, sistemul modern de demolare nucleare nu are nimic de-a face cu ideea fostei demolarea atomice care utilizează «SADM» echipamente si «MADM», descris mai sus. Etoprintsipialnonovayakontseptsiya. În timpul taxa de demolare nucleare moderne, destinate să distrugă clădirea, nu produce o explozie nucleară în afara - cu ciuperci sale bine cunoscute atomice, radiații de lumină, și un puls electromagnetic unda de șoc. El suflă un subteran destul de adânc - aproape exact la fel ca explodeaza taxa nucleare in timpul unui tipic teste nucleare subterane. Prin urmare, nu produce nici explozie unda de șoc sau de radiații de lumină sau radiații ionizante sau puls electromagnetic. Aceasta poate provoca doar relativ puține daune mediului înconjurător din cauza contaminării radioactive ulterioare, care, cu toate acestea, dezvoltatorii de astfel de proiecte considerate un factor minor, care poate fi neglijată.
Care este principala diferență dintre exploziile nucleare atmosferice și subterane?
La etapa inițială a oricărei nucleare (precum termonucleară) explozie energia eliberată sub forma așa-numita „radiație primară“, care în cea mai mare parte (aproape sunt 99%) este în intervalul de raze X (și partea rămasă - aproximativ 1% - reprezentat prin radiație gamma, care cauzează pierderi de radiații, plus radiație în porțiunea vizibilă a spectrului, care produce lumina alba).
Prin urmare, aproape toată energia unei explozii nucleare, reprezentat de raze X, este consumat în încălzirea aerului pe o rază de zeci de metri în jurul epicentrul unei explozii nucleare. Acest lucru se datorează faptului că razele X nu poate călători departe în aer, datorită faptului că acestea sunt rapid absorbite de aer.
Incalzirea unei astfel de zone de aer relativ mică în jurul butucului conduce la faptul că se cunoaște o minge de foc, care nu este altceva decât un aer roșu-fierbinte. Această minge luminoasă este cauza principală a factorilor de explozie nucleară dăunătoare - radiația luminoasă și unda de șoc, deoarece ambii factori apar exclusiv datorită temperaturii ridicate în jurul hub.
Când vine vorba de explozie nucleară subterană, atunci imaginea este destul de diferit. Deoarece în jurul valorii de „caseta vârful“ nu este aer, toată energia este eliberată în momentul de față a unei explozii nucleare sub forma de raze X, va fi cheltuită pentru încălzirea rocii din jur.
Ca urmare, rasa se va supraîncălzi, se topesc și se evaporă. Dispariție Roca vaporizat va da naștere cavitatea subterană, a cărei mărime depinde de energia nucleară utilizată muniției explozive.
Puteți obține o idee despre cât de multe pietre se pot evapora la o explozie nucleară subterană din tabelul de mai jos, în care cantitatea de roci evaporați și topite de diferite tipuri sunt prezentate pe o „tone de rocă pe kilotone randament exploziv“:
Exemplu: explozie 150 kilotone termonucleară taxa plasate suficient de adânc în roca de granit va determina apariția unui diametru cavitate subterană de aproximativ 100 metri - așa cum se arată în figura de mai jos:
Toate zgârie-nori sunt temelia, dintre care cel mai de jos punct se află la o adâncime de 20-30 de metri sub pământ. Prin urmare, este posibil să se calculeze poziția ca „cutie de borne“ pentru a crea o cavitate subterană explozie nucleară, a cărui limită superioară nu ar atinge suprafața solului, dar s-ar ajunge la limita inferioară a fundației unui zgârie-nori, care este supus demolare.
De exemplu, în cazul specific al turnurilor gemene ale World Trade Center din New York, bazele lor au fost localizate la o adâncime de 27 de metri. In timp ce taxele termonucleare 150 kt destinate derivei lor, au fost localizate la o adâncime de 77 de metri (măsurată de la suprafața solului) sau la 50 de metri sub turnurile bază de apă subterană.
O astfel de explozie termonucleară, la o adâncime de 77 de metri va exclusiv supraîncălzit cavitatea subterană, limita superioară, care doar ar ajunge la partea de jos a turnului fundației, sub rezerva de demolare. Cu toate acestea, nu se va ajunge la suprafața pământului, la care va fi chiar de 27 de metri - astfel încât clădirile din jur nu sunt expuse la efectele cunoscute ale unei explozii nucleare (cu excepția, poate, numai contaminarea radioactivă). turn Daramaturi ar trebui să piardă punct de sprijin în legătură cu dispariția subsolului, și se arunca cu capul în cavitatea supraîncălzit în interiorul căreia temperatura trebuie să fie atât de ridicată încât să se topească complet turnurile de constructie. Sistemele de demolare nucleare №7 clădire World Trade Center și Turnul Sears din Chicago au fost calculate, de asemenea într-un mod similar.
Cu toate acestea, există un alt factor care ar trebui să fie întotdeauna luate în considerare la calcularea demolare nucleare a sistemelor de zgârie-nori. Acest fapt Speciile vaporizate (în acest caz de granit), care se află într-o cavitate subterană. În cazul în care sunt toate trebuie să scape de această fostă piatră de piatră a trecut în stare gazoasă? Imagine a proceselor fizice în explozie nucleară subterană este foarte interesant. Să ne uităm la ea.
procese fizice tipice în timpul unei explozii nucleare subterane adâncime perfectă:
1) explozie nucleară începe să încălzească formarea din jurul butucului.
2) Rasa se evaporă. Ca urmare apare dispariția așa-numita roca vaporizat „Camera primară“ umplut cu fosta stâncă, a trecut în stare gazoasă. În mod excepțional gaze de înaltă presiune în interiorul cavității tinde să-l extindă. cavitatea de expansiune se datorează stratului din jur încă hard rock.
3) Cavitatea atinge dimensiunea finală „secundar“, datorită faptului că o cavitate de gaz de înaltă presiune se extinde de la dimensiunea sa inițială (prezentată în fantomă), dimensiunea sa secundară. Având în vedere că extinderea a fost în detrimentul stratului de rocă din jur, acest strat de rocă din jur este foarte bine compactat.
4) Imaginea finală: culoarea albă arată cavitatea (dimensiunea sa secundară); albastru - așa-numitul „Zona de deformare“ - adică, rasa, complet transformat într-o pulbere microscopice având o dimensiune a particulei de aproximativ 100 microni [comparabil cu diametrul unui fir de păr uman]; verde - așa-numitul „Zona Scindarea“ - adică, zonă parțial sau complet rocă fracturat.
Diagrama de mai sus prezintă toate importante procese fizice la adâncimea ideală (de exemplu, situat la o distanță suficientă față de suprafața solului) explozie nucleară subterană. Din aceasta se poate înțelege că presiunea extrem de mare Roca vaporizat în interiorul cavității face cel puțin două lucruri importante. 1) Ea se extinde din cavitatea dimensiunea „primară“ la „secundar“. 2) Pentru că extinderea are loc datorită straturilor înconjurătoare de rocă dură, ea produce daune două zone în jurul cavității; fiecare dintre aceste două zone reprezintă un grad diferit de deteriorare a rasei.
Zona imediat adiacentă cavității într-un limbaj nuclear se numește „zonă de deformare“. Grosimea acestei zone poate fi comparabilă cu diametrul cavității, și ea însăși, această zonă este umplut cu imagini foarte ciudat: rasa complet pulverizat. Pulberea este microscopic, cu o dimensiune medie a particulei de aproximativ 100 microni [ceva mai puțin decât grosimea unui fir de păr uman]. Mai mult decât atât, această stare a materiei in interiorul „Zona de deformare“ este unic - nu se găsește nicăieri în natură, cu excepția după explozii nucleare subterane.
Dacă ridica o piatra din aceasta zona, dar fă-o foarte atent, se va ține în continuare împreună ca o unitate și va semăna cu piatră, în formă și culoare. Cu toate acestea, ar trebui să strângeți doar această „piatră“ degete și se năruie imediat într-o pulbere microscopice, din care el este un membru. În continuare pentru „zona de deformare“ zona în jargonul se numește „zona de strivire.“ Această zonă este umplut cu roca fracturată în diverse piese - de la foarte mici (dimensiune în milimetri), la fragmente relativ mari. Cele mai aproape de granița „zone de deformare“, cu atât mai puțin vor fi acele bucăți, și mai departe de epicentru - mai mare. În cele din urmă, dincolo de granițele „zonei de strivire“, practic, nici o deteriorare vizibilă a rocii din jur.
Cu toate acestea, am considerat mai sus, procesele fizice care sunt valabile pentru explozie nucleară subterană „în mod ideal profund“. În cazul în care sarcina nucleară îngropat suficient de adânc, imaginea este ușor diferită. Zona „strivire“ și „colaps“ nu ar mai fi perfect rotund, la fel ca în cazul precedent. Ei ar mai degrabă eliptică - adică comparabil cu forma unui ou, capătul ascuțit, care are ca scop sus sau chiar mai extinse în sus, în comparație cu un ou. Acest lucru se întâmplă datorită faptului că presiune Gazele vaporizate întâmpină rezistență mai mică în direcția suprafeței pământului (deoarece, în acest caz, suprafața este prea aproape), și, prin urmare, ca o „zonă de deformare“ și „zona de strivire“, se extind în sus mult mai departe orice altă direcție.
Figura de mai sus ilustrează rezistența roca înconjurătoare, în cazul în care cavitatea este situat la o adâncime mică adâncime. Evident, rezistența materialelor de la suprafața solului este mai mică decât rezistența materialelor în orice altă direcție. Si pentru ca totul este întotdeauna și se aplică numai la calea de rezistență minimă, devine clar de ce această cavitate se extinde predominant în direcția de suprafața pământului, și de ce nu va fi niciodată perfect rotund. Forma astfel o cavitate va fi întotdeauna eliptică.
Atunci când propagarea în sus limitele superioare ale „sparge zonele“ și „zone de deformare“ demolat bazele met Turnului, imaginea va diferi chiar mai mult. Deoarece materialele din care fac turnul, diferit de rocile de granit din jur, în sensul rezistența materialelor. Mai mult decât atât, în interiorul turnului în sine are o pluralitate de spațiu gol, în timp ce ca piatra de granit, în orice altă direcție (partea de jos și) este solid. Răspândirea limitelor superioare ale zonelor „pe părți“ și „colaps“ în corpul turnului va fi cea mai mare. În cazul „zonei de scindare“ Turnurile gemene și Turnul Sears ar putea extinde la o înălțime de 350-370 de metri, în timp ce „Zona de deformare“, care este promovat imediat după, se poate ajunge la 290-310 de metri. Cu toate acestea, în cazul unei clădiri mai scurt №7 WTC se încadrează în întregime în „Zona de deformare“ - adică, se transformă în pulbere complet. Capacitatea unei explozii nucleare transformată în beton pulbere și oțel este la fel una din caracteristicile sale unice.
Fotografia de mai sus arată un exemplu al acestei pulberi foarte microscopice, care a acoperit toate din Manhattan după demolarea WTC. Mulți se crede în mod greșit că ar fi părtinitoare „pulbere de beton.“ Nu, nu a fost o pulbere de beton. A fost o „toate pulbere“ - pentru cea mai mare parte reprezentată de o pulbere de oțel. În ciuda comună greșită, în construcția de beton WTC nu este aproape utilizat. Beton a fost folosit în cantități foarte limitate în plăci subțiri de pardoseli din beton ale turnurilor gemene, și nicăieri altundeva. Turnurile gemene World Trade Center a constat în principal din oțel, nu din beton.
Și de aceea pulberea fină pentru cea mai mare parte a constat din oțel. Deși, desigur, nu a fost un pur „pulbere de oțel“ - a existat, de asemenea, un „praf de mobilier“, „praf de lemn“, „praf de covor“, „piese de calculator pulbere“ și chiar „praf uman“, deoarece rămânând în oameni Towers Ele au fost transformate în mod similar într-o pulbere, precum și din oțel, beton și mobilier.
Multi se intreaba - de ce clădirea №7 sa prăbușit direct în jos destul de corect și complet, în timp ce fiecare dintre turnurile gemene aduce în jos, aruncarea nu numai pudra, dar, de asemenea, fragmente destul de mari într-o rază mare în jurul valorii. Această întrebare este destul de ușor de răspuns - dacă te uiți la zona de distribuție „colaps“ si „strivire“ pe carcasele turnurilor gemene și Building №7, atunci răspunsul este evident:
Figura de mai sus arată distribuția estimată a zonelor de daune în cazul skyscraper demolare nucleare folosind 150 taxa kilotone termonucleară situat la o adâncime de 50 de metri sub talpa de fundație. Nu uita că tarifele pentru demolare în acest caz nu au fost îngropate „în mod ideal profund“, și, prin urmare, formele de „colaps“ și zone „strivire“, se vor să nu fie „perfect rotund“ - acestea sunt eliptice, cu capătul ascuțit îndreptat în sus - T. e. în direcția de materiale de rezistență mai mici. Prin urmare, este ușor de înțeles de ce clădirea №7 căzut în întregime în „zona de colaps“, și de ce, în cazul №7 a fost greu topuri intacte demolarea clădirii, care ar putea provoca un efect similar cu ceea ce vedem în cazul căderii Gemenilor.
Turnul de Nord a început să scadă un moment în urmă.
Aceste două fotografii arată modul în care a căzut Turnul de Nord (a căzut de-al doilea într-un rând). În mod clar arată că cel mai mic turn transformat în praf. Chiar în partea de jos este în mod clar vizibil faptul că clădirea №7 (frumoasă clădire maro lucios) nu a fost deteriorat în cea mai mică măsură. În fotografia de mai sus pare că WTC-7 „mai scurt“ decât cea din fotografia de mai jos, dar acest lucru nu se datorează faptului că clădirea ar fi distrusă, ci pur și simplu pentru că elicopterul cu fotograful a fost în mișcare, iar a doua imagine a fost luată în conformitate cu un alt unghi și de la o distanță mai mare. Clădire WTC-7 se încadrează în realitate numai după 7 ore de la acest punct.
Și detalii din Turnul pulverizării de Sud (primul a căzut într-un rând, în ciuda faptului că a fost lovit de-al doilea „plan“, așa-numitele „teroriști“ și de foc a durat perioadă mult mai scurtă de timp).
Trebuie adăugat că, în ciuda aparent eșec 150 taxa kilotone pentru a se transforma in pulbere cele mai mari zgârie-nori până la apex (așa cum se vede din desene și fotografiile de mai sus turnurile gemene au fost transformate în pulbere doar 80% din înălțimea totală a acestora, și vârfurile lor erau intacte și grele), focoase nucleare mai multă putere nu pot fi utilizate în industria nucleară, demolare din motive pur legale. Problema este că, în conformitate cu „tratatul sovieto-american privind explozii nucleare pașnice în 1976,“ puterea armelor nucleare, utilizate în scopuri non-militare, limitate la 150 de kilotone fiecare explozie individuală și o megatone jumătate [1500 kilotone] puterea totală de explozii de grup.
Prin urmare, industria nucleară demolare a trebuit să se încadreze în cadrul legal: în cazul demolarea World Trade Center poate fi folosit ca taxa după cum este necesar, dar fiecare dintre taxele nu trebuie să depășească 150 de kilotone. Prin urmare, demolarea sistemului nuclear WTC a constat din trei cheltuieli similare - cu o capacitate totală de 450 de kilotone. Acei cititori care se luptă să-și imagineze cât de puternic este taxa de 150 de kilotone, poate fi amintit, că puterea bombei atomice de la Hiroshima a scăzut în 1945 a fost mai puțin de 20 de kilotone.