Явление "канатов" при ядерных взрывах: объяснение и фото. Ученый Джон Малик описал светящиеся "шипы", возникающие из огненного шара из-за нагрева тросов.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
"Спики", исходящие от ядерных взрывов, находящихся в состоянии взвешенности.
"Spikes" emanating from suspended nuclear explosions
"Трюк с веревкой" – термин, введенный американским физиком-ядерщиком Джоном Маликом для обозначения примечательных линий и спик, которые исходят из огненного шара ядерных взрывов при определенных условиях сразу после детонации.
Rope trick is the term given by American nuclear physicist John Malik to the curious lines and spikes which emanate from the fireball of nuclear explosions under certain conditions, just after detonation.
Описание
На соседнем снимке видно два необычных явления: яркие шипы, выходящие из нижней части огненного шара, и характерное пятнистое распределение на расширяющейся поверхности огненного шара. Поверхность огненного шара, с температурой более 20 000 Кельвинов, излучает огромное количество видимого светового излучения, более чем в 100 раз превышающее интенсивность на поверхности Солнца. Любые твердые объекты в этой области поглощают свет и быстро нагреваются. "Эффект веревок", выступающий из нижней части огненного шара, обусловлен нагревом, быстрым испарением и последующим расширением растяжек, идущих от кабины выстрела – корпуса на вершине башни, в котором размещено взрывное устройство – к земле. Малик заметил, что когда растяжки окрашивались в черный цвет, образование шипов усиливалось, а при окрашивании в отражающую краску или обертывании алюминиевой фольгой шипы не наблюдались, что подтверждало гипотезу о том, что эффект вызван нагревом и испарением растяжек под воздействием высокоинтенсивного видимого светового излучения. Поскольку растяжек не было, эффекты "веревок" не наблюдались при наземных испытаниях, испытаниях свободно падающего оружия или подземных испытаниях.
The adjacent photograph shows two unusual phenomena: bright spikes projecting from the bottom of the fireball, and the peculiar mottling of the expanding fireball surface. The surface of the fireball, with a temperature over 20,000 Kelvin, emits huge amounts of visible light radiation, more than 100 times the intensity at the Sun's surface. Anything solid in the area absorbs the light and rapidly heats. The "rope tricks" that protrude from the bottom of the fireball are caused by the heating, rapid vaporization and then expansion of guy wires that extend from the shot cab—the housing at the top of the bomb tower that contains the explosive device—to the ground. Malik observed that when the guy wires were painted black, spike formation was enhanced, and if it were painted with reflective paint or wrapped in aluminium foil, no spikes were observed – thus confirming the hypothesis that it is heating and vaporization of the rope, induced by exposure to high intensity visible light radiation, which causes the effect. Because of the lack of guy wires, no "rope trick" effects were observed in surface detonation tests, free flying weapons tests, or underground tests.
Зондирующие ракеты
Через несколько миллисекунд энергия ударного фронта перестанет быть достаточной для нагрева воздуха до свечения. В этот момент ударный фронт становится невидимым, этот процесс известен как "отрыв". Это затрудняет диагностику ударной волны за пределами этой границы. На фотографиях ядерных испытаний часто можно увидеть многочисленные вертикальные линии, похожие на веревки, с одной стороны. Обычно они создаются небольшими зондирующими ракетами, запускаемыми за несколько секунд до взрыва, оставляющими дымовые следы. Цель этих следов – зафиксировать прохождение теперь уже невидимой ударной волны, которая вызывает заметный визуальный эффект на дыме, сжимая воздух в форму линзы. Это не обязательно связано с эффектом "трюка с веревкой" физически, но в некоторых фотографиях эти два эффекта можно спутать. На фотографии испытания Tumbler Snapper вертикальные линии в правом нижнем углу – это столбы для определения зоны взрыва, а не дымовые следы.
After a few milliseconds, the energy of the shock front will no longer be great enough to heat the air into incandescence. At that point, the shock front becomes invisible, a process known as "breakaway". This makes the shock wave difficult to diagnose beyond this boundary. Photographs of nuclear tests often show numerous vertical rope like lines to one side. These are typically created by small sounding rockets launched a few seconds before the firing, leaving smoke trails. The purpose of these trails is to record the passing of the now invisible shock wave, which causes an obvious visual effect on the smoke by compressing the air into a lens. This is not necessarily related to the rope trick effect in any physical way, but it is possible to confuse the two in some photographs. In the photograph of the Tumbler Snapper test, the vertical lines in the lower right corner are blast line poles not smoke trails.
Запись камеры
Фотография была снята с помощью рапатронной камеры (высокоскоростной камеры, изобретенной Гарольдом Эджертоном и его коллегами), разработанной компанией EG&G. Каждая камера могла сделать только один снимок на листе пленки. Для создания замедленной съемки использовались установки из четырех-десяти камер, которые делали снимки последовательно с высокой скоростью. Среднее время экспозиции составляло три микросекунды.
The photo was shot by a rapatronic camera (a high speed camera invented by Harold Edgerton and colleagues) built by EG&G. Each camera was capable of recording only one exposure on a single sheet of film. To create time lapse sequences, banks of four to ten cameras were set up to take photos in rapid succession. The average exposure time was three microseconds.