核爆発では通常、非常に特殊な形をした煙の柱が発生し、そのため「キノコ雲」と呼ばれることに気づいたかもしれません。しかし、なぜこのようなことが起こるのか考えたことはありますか?
Today I Found Out のWeb サイトでは、この現象は対流の概念を使用して簡単に説明できると説明されています。物理の授業を覚えていると、流体の温度と密度の間には関係があり、それによって流体が空間内で移動することを覚えているでしょう。
核爆弾の場合、爆発により大きな火雲が発生します。この高温ガスの球はあらゆる方向に加速されます。そして、加速されたガスの球は周囲の空気よりも熱く、したがって密度が低いため、非常に急速に上昇し始め、これが私たちがキノコの傘として見ているものの形を与えることになります。火の玉が上昇すると、空気が加熱され、周囲にあるすべての煙とガスが引き寄せられ、キノコの茎 (または茎) として理解されるものが形成されます。
キノコの傘が外側から内側に動いているという印象は、構造の中心と端の間の温度差の結果です。中心はより熱いので、より速く上昇し、ゆっくりと動く帽子の外側の部分はシャフトの一部になります。
ガス雲の密度が周囲の空気の密度と等しくなる大気中の特定の点に雲が到達すると、雲は広がって大きな帽子を形成します。
場合によっては、爆発によりキノコの周囲にリングが形成されることも確認できます。この構造は、衝撃波の負の位相から生じる低圧領域によって形成されます。その結果、気温が低下し、低気圧と相まって密度点が一時的に雲が形成されるほど低下する可能性があります。
興味深いことに、爆発の周囲に形成されるこの後光は、スコットランドの物理学者チャールズ・ウィルソンにちなんで「ウィルソン雲」として知られています。
※初版発行日は2013年11月20日です。
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