Implozja (proces mechaniczny)
Implozja to proces, w którym obiekty są niszczone przez zapadanie się (lub ściskanie) na siebie. W przeciwieństwie do eksplozji (która zwiększa objętość ), implozja zmniejsza zajmowaną objętość i koncentruje materię i energię . Prawdziwa implozja zwykle wiąże się z różnicą między ciśnieniem wewnętrznym (niższym) a zewnętrznym (wyższym) lub siłami skierowanymi do wewnątrz i na zewnątrz, która jest tak duża, że struktura zapada się do wewnątrz lub w zajmowaną przestrzeń, jeśli nie jest to całkowicie stały obiekt . [ potrzebne źródło ] Przykłady implozji obejmują zmiażdżenie łodzi podwodnej z zewnątrz przez ciśnienie hydrostatyczne otaczającej wody oraz zapadnięcie się masywnej gwiazdy pod własnym ciśnieniem grawitacyjnym .
Implozja może wypchnąć materiał na zewnątrz (na przykład z powodu siły odbijania się materiału spadającego do wewnątrz lub wyrzucenia materiału obwodowego, gdy zapadają się wewnętrzne części), ale nie jest to istotny składnik implozji i nie wszystkie rodzaje implozji to zrobią . Jeśli obiekt był wcześniej stały, implozja zwykle wymaga, aby przybrał on bardziej gęstą formę - w efekcie jest bardziej skoncentrowany, skompresowany, gęstszy lub przekształcony w nowy materiał, który jest gęstszy niż oryginał.
Przykłady
Bronie nuklearne
projekcie broni jądrowej typu implozyjnego kula plutonu , uranu lub innego materiału rozszczepialnego jest implodowana przez kulisty układ ładunków wybuchowych. Zmniejsza to objętość materiału, a tym samym zwiększa jego gęstość od dwóch do trzech razy, powodując osiągnięcie przez niego masy krytycznej i wywołanie wybuchu jądrowego .
W niektórych formach broni termojądrowej energia z tej eksplozji jest następnie wykorzystywana do implozji kapsułki paliwa termojądrowego przed jej zapaleniem, powodując reakcję syntezy jądrowej (patrz projekt Tellera – Ulama ). Ogólnie rzecz biorąc, użycie promieniowania do implozji czegoś, jak w bombie wodorowej lub w sterowanej laserowo inercyjnej syntezie jądrowej , jest znane jako implozja radiacyjna .
Dynamika płynów
Kawitacja (tworzenie/zapadanie się pęcherzyków w płynie) obejmuje proces implozji. Kiedy w cieczy tworzy się pęcherzyk kawitacyjny (na przykład przez szybkoobrotowe śmigło wodne ), pęcherzyk ten jest zazwyczaj szybko zapadany – implodowany – przez otaczającą ciecz.
Astrofizyka
Implozja jest kluczowym elementem kolapsu grawitacyjnego dużych gwiazd , który może prowadzić do powstawania supernowych , gwiazd neutronowych i czarnych dziur .
W najczęstszym przypadku najbardziej wewnętrzna część dużej gwiazdy (zwana jądrem ) przestaje się palić i bez tego źródła ciepła siły utrzymujące elektrony i protony nie są już wystarczająco silne, aby to zrobić. Jądro zapada się niezwykle szybko i staje się gwiazdą neutronową lub czarną dziurą ; zewnętrzne warstwy pierwotnej gwiazdy opadają do wewnątrz i mogą odbijać się od nowo utworzonej gwiazdy neutronowej (jeśli taka została stworzona), tworząc supernową .
Kontrolowane wyburzanie konstrukcji
Duże budynki o różnych typach konstrukcji, takie jak murowane , stalowe lub żelbetowe , można zredukować do łatwej do usunięcia kupy gruzu poprzez selektywne niszczenie elementów nośnych przez sekwencyjne i ograniczone eksplozje. Celem jest ograniczenie materiałów do określonych obszarów, zwykle w celu uniknięcia uszkodzenia pobliskich konstrukcji. Technika ta polega na wystrzeleniu dokładnie rozmieszczonych ładunków burzących w określonych odstępach czasu, które wykorzystują grawitację, aby spowodować pionowe zawalenie się środka budynku, jednocześnie ciągnąc boki do wewnątrz, proces często błędnie opisywany jako implozja .
Lampa elektronopromieniowa i implozja oświetlenia fluorescencyjnego
We wszystkich lampach katodowych panuje wysoka próżnia. Jeśli zewnętrzna bańka szklana zostanie uszkodzona, może dojść do niebezpiecznej implozji. Ze względu na siłę implozji kawałki szkła mogą wystrzelić na zewnątrz z niebezpieczną prędkością. Podczas gdy nowoczesne kineskopy używane w telewizorach i wyświetlaczach komputerowych mają płyty czołowe wiązane żywicą epoksydową lub inne środki zapobiegające rozbiciu obudowy, z kineskopami wyjętymi ze sprzętu należy obchodzić się ostrożnie, aby uniknąć obrażeń ciała.
