От Большого взрыва до "Папы всех бомб": как люди приручили взрывы
Любой взрыв - это выделение энергии в краткий промежуток времени. Чем больше энергии выделяется, тем сильнее последствия взрыва. Пережить его легче, если прижаться к земле или спрятаться за естественным препятствием. Но взрывы приводят не только к разрушениям. Благодаря одному из них, например, появилась наша Вселенная. Может ли что-то подобное произойти вновь? И как нам лгут голливудские боевики? Об этом рассказали эксперты программы "Как устроен мир" с Тимофеем Баженовым на РЕН ТВ.
Теория Большого взрыва
По словам ученых, толчком к образованию Вселенной послужил так называемый Большой взрыв. Все началось почти 14 миллиардов лет назад с сингулярности - маленькой и горячей точки огромной плотности, которая внезапно взорвалась и начала расширяться. 4,5 миллиарда лет назад результатом взрыва поменьше стало рождение Земли. Один из осколков при этом мог превратиться в Луну. До сих пор взрывы различной мощности возникают на Солнце. Самые сильные термоядерные реакции провоцируют на Земле магнитные бури.
Некоторые исследователи говорят, что наша планета может взорваться еще раз, ведь ее твердое ядро напоминает ядерный реактор в неустойчивом равновесии. Катастрофа произойдет в случае перегрева ядра. Иногда взрывоопасные "подарки" прилетают к нам из космоса. В июне 1908 года над тайгой неподалеку от реки Тунгуски взорвался огромный огненный шар. Еще несколько дней на территории от Атлантики до Центральной Сибири люди видели, как светится небо. Колебания почвы зафиксировали во всех обсерваториях, ударная волна четыре раза обошла земной шар. А в 2013 году рухнул знаменитый Челябинский метеорит. Мощность взрыва составила от 200 до 400 килотонн в тротиловом эквиваленте. Такие небесные тела падают на нашу планету раз в 100 лет. Подобный взрыв мог изменить земной климат и привести к вымиранию динозавров.
Ударная волна
Человек давно освоил технику взрыва для разрушений. Настоящие боеприпасы редко взрываются с огнем. Чаще всего это осколки, дым и ударная волна. Именно последняя причиняет наибольший ущерб. С физической точки зрения ударная волна - это быстро распространяющейся фронт резкого изменения параметров среды: плотности, давления, температуры, скорости.
"Происходит быстрая реакция, которая дает выделение большого тепла, волну и вибрацию", - говорит химик-технолог Михаил Миллер.
Типы взрывов могут отличаться в зависимости от того, что в данном случае является взрывчатым веществом. Одни могут детонировать в любой момент, другим необходимы специальные условия. Если мы подожжем порох, он просто сгорит. Взрыв произойдет, если поместить порох в замкнутый сосуд. В отличие от нитроглицерина, который будет взрываться сразу с ударной волной. Огонь в процессе вспыхивает не всегда. Например, при аннигиляции баллона с гелием взрыва не будет, но урон окажется ощутимым за счет расширения газов. По сходному принципу работает граната, добавляются лишь осколки. Яркие вспышки при этом возможны только в Голливуде. Также взрыв происходит в любом огнестрельном оружии. Именно он приводит в движение патрон. Срабатывает детонатор, который после удара воспламеняется и запускает дальнейший процесс. Пуля, как и средневековое ядро, приводится в движение расширением газов.
Самые страшные бомбы
Ядерный взрыв - совершенно особая тема. Благодаря Альберту Эйнштейну люди узнали, что на атомном уровне из небольшого количества вещества при определенных условиях можно получить огромное количество энергии. Это уран-235, примененный при атомной бомбардировке Хиросимы, или синтезируемый плутоний-239. Позднее ученые запустили реакцию слияния, при которой тяжелые ядра делятся, а легкие - сливаются. Это стало принципом работы водородной бомбы.
Вопреки мифам нынешние ядерные бомбы не смогут расколоть нашу планету надвое. Если взрывы достаточной мощности произойдут на поверхности, может исчезнуть все живое, но Земля останется невредимой. Другое дело, если заряд заложен ближе к ядру. Однако и в этом случае каждая частица должна обладать силой, способной преодолеть гравитацию.
В 1961 году СССР испытал самую мощную бомбу на свете - "царь-бомбу". По разным данным, мощность этого устройства в 10 раз превысила показатели всех боеприпасов, израсходованных во время Второй мировой войны. Огненный шар имел 10 километров в поперечнике. Многие страны работают над технологиями разрушительной силы без радиационного заражения. В случае применения вакуумной бомбы, например, взрывается газовое облако из боеприпаса. "Папу всех бомб" Россия создала в 2007 году. Это самый мощный неядерный снаряд в мире.
Полезные взрывы
Люди так и не научились контролировать взрывы. Доказательства этому - техногенные катастрофы. Самая большая произошла на Чернобыльской АЭС в 1986 году. Но мы умеем использовать столь мощную силу и во благо. Взрывами уничтожают старые постройки, спускают лавины, добывают полезные ископаемые, прокладывают тоннели в горах и радуют людей, пуская фейерверки. Взрыв происходит и в камере внутреннего сгорания дизельных двигателей.
В XX веке советские власти привлекали взрывотехников, чтобы решить проблему дефицита воды в Казахстане. В результате появилось большое глубоководное озеро - водохранилище. Ядерными взрывами думали повернуть реки вспять. Это якобы могло уменьшить сброс пресной воды в Северный Ледовитый океан, и он перестал бы замерзать из-за концентрации соли. К счастью, данный проект так и остался на бумаге.
А видели странные металлические бочки на станциях московского метро? Это специальные камеры, куда саперы помещают подозрительные предметы для "разминирования".
Техника безопасности
Без надлежащего контроля во взрывоопасное оружие превращается газовая плита или автомобильное колесо. Никогда не плескайте водой в кипящее масло. Температура кипения масла больше температуры кипения воды, поэтому вода при соприкосновении с маслом превращается в пар. Мелкие капли масла разбрызгиваются и воспламеняются от горелки. Взрыв бытового газа еще опаснее и грозит разрушением целого дома.
"Пропан, который используется в газовых горелках, в сжатом или накопленном состоянии при избыточном давлении становится угрозой жизни. Раньше это объясняли детям. На сегодняшний день информация об опасности работы с газом до населения не доносится", - отмечает доктор технических наук Алексей Диашев.
Так, 25 июня 2011 года взрыв бытового газа произошел на свадьбе во дворе частного дома во Владикавказе. Детонировали три газовых баллона, стоявших рядом с печью на солнцепеке. Пострадали 55 человек. Площадь взрыва увеличивается, если вокруг много пыли. Ее частицы смешиваются с горючим кислородом и распространяются повсюду. В феврале 2017-го крупный взрыв раздался на белорусском сахарозаводе. Вспыхнула пылевоздушная смесь, четыре работницы погибли на месте.
Звездные войны
Взрыв с огнем и ударной волной в космосе невозможен, не доверяйте Голливуду. Другое дело - на Земле. 23 октября 1960 года за полгода до полета Юрия Гагарина на космодроме Байконур прогремел один из крупнейших взрывов в истории отечественной космической промышленности. Когда до старта ракеты Р-16 оставалось около часа, произошел самопроизвольный запуск ракетных систем. Погибли по меньшей мере 74 человека. Подобными авариями изобилует и история NASA. Например, 28 января 1986 взорвался шаттл Challenger: на 73-й секунде полета челнока вспыхнул внешний топливный бак. Жизни за покорение космоса отдали все семь членов экипажа. Кстати, изначально шаттлы имели боевое применение. Аналогичные программы были и в СССР. Однако по обе стороны океана такие разработки признали малоэффективными. Одним страшным оружием в мире стало меньше.
Еще больше о том, как устроен этот мир, самые интересные факты и истории смотрите в выпуске программы "Как устроен мир" с Тимофеем Баженовым.