Esplosione

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June 28, 2022

Un'esplosione è un rapido aumento di volume e il rilascio di energia, solitamente con la generazione di alte temperature e gas. Quanto più rapida è questa trasformazione, tanto più il materiale risultante è in sovrapressione; rilassandosi all'equilibrio con la pressione atmosferica, crea un respiro esplosivo o detonante, a seconda della sua velocità, e un'emissione di rumore.

Classificazione

Le esplosioni possono essere classificate in base alla velocità dell'onda che generano: il termine deflagrazione è utilizzato quando il fronte di decomposizione si muove ad una velocità inferiore a quella del suono nell'ambiente locale; si parla di detonazione quando il fronte di fiamma supera la velocità del suono dei gas combusti, generando un'onda d'urto. Questo è ciò che accade quando si utilizza un detonatore o un esplosivo ad alto potenziale, quindi il fronte di decomposizione può propagarsi a velocità superiori a 10 km/s.

Cause

Un'esplosione può provocare: di una reazione chimica: il volume occupato dai gas prodotti dalla reazione è maggiore del volume dei reagenti (se la reazione è esotermica, il calore provoca l'espansione dei gas di reazione): i reagenti solidi (ad esempio polvere) o liquidi sono quindi più densi dei gas prodotti, i reagenti possono essere anche gas (come ossigeno e idrogeno) dove il volume di gas prodotto durante l'esplosione è maggiore di quello della miscela gassosa iniziale; una vaporizzazione molto violenta, come nel caso di ebollizione-esplosione o bleve; è quindi una trasformazione fisica, un cambiamento di fase; un improvviso aumento della temperatura quando un processo emette più calore (per reazione chimica, attrito, compressione, riscaldamento a microonde, ecc.) di quanto il sistema possa evacuare e cedere all'esterno. Si ha poi una "esplosione termica" dovuta a un rilascio improvviso e massiccio di energia, spesso (ma non sempre) con emissioni significative di gas e vapori infiammabili o tossici.

Effetti

Gli effetti più visibili e sonori sono quelli dell'esplosione e dell'onda distruttiva (esplosione) e delle ricadute che provoca. A una distanza equivalente dall'esplosione, l'onda d'urto nell'acqua può avere effetti deleteri sugli esseri viventi ancora maggiori che nell'aria. L'esplosione è anche una fonte di infrasuoni non udibile dall'uomo ma percepibile da strumenti o da alcuni animali a grande distanza. Ha anche potenziali effetti tossici ed ecotossici, più o meno ritardati a seconda dei componenti dell'esplosivo (e del primer quando esiste). I fumi e le esalazioni di combustione di solito contengono composti tossici. I luoghi, gli organismi o gli oggetti distrutti da un'esplosione possono essere essi stessi fonte di inquinamento o contaminazione biologica, fisica, chimica, radioattiva, ecc. Infine, i ricercatori dell'Università di Reading hanno recentemente dimostrato (nella rivista Annales Geophysicae) che le grandi esplosioni (bombe termonucleari, così come le bombe (che pesano fino a dieci tonnellate) lanciate dagli aerei durante la seconda guerra mondiale) sono abbastanza potenti da indebolire e perturbare l'atmosfera molto alta, fino al livello della ionosfera (un migliaio di chilometri sopra l'esplosione, un'area che normalmente è disturbata solo da eventi importanti come eruzioni solari, eruzioni vulcaniche, grandi terremoti, grandi temporali e improvviso riscaldamento stratosferico). Ciò è stato dimostrato attraverso l'analisi delle registrazioni radiofoniche raccolte quotidianamente dagli operatori militari durante 152 raid aerei alleati dal 1943 al 1945, più o meno parassitati dalle particelle cariche nell'alta atmosfera: il tasso di particelle cariche nella ionosfera diminuisce significativamente ad ogni ra