• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Chmura Wilsona

    Przeczytaj także...
    Smuga kondensacyjna – zbudowana z kryształków lodu chmura typu cirrocumulus (dokładnie Cirrocumulus fractus), powstająca najczęściej za samolotem odrzutowym lecącym w górnej troposferze i dolnej stratosferze, najczęściej na wysokości między 8 a 15 km nad ziemią. Może trwać nawet kilka dni.Kula ognista, w dawnej Polsce również fajerbol lub fojerbal (z niem. feuerball lub ang. fire ball) to rozgrzana w ogniu pełna kula armatnia ładowana odprzodowo do dział gładkolufowych z zamiarem wzniecenia pożaru na nieprzyjacielskich okrętach, w budynkach lub fortyfikacjach. Rozgrzanych pocisków używano od stuleci i zaprzestano dopiero wtedy, gdy drewniane kadłuby zostały wyparte przez stalowe. Była to niezwykle groźna broń dla drewnianych okrętów wojennych, gdzie zaprószenie ognia zawsze wiązało się z ryzykiem. Tak rozpalonych kul armatnich używały głównie baterie i forty obrony wybrzeża, bowiem procedura rozgrzewania wymagała specjalnych pieców, a na przykład na okrętach Royal Navy było to wbrew przepisom, ze względu na stwarzane przez piece zagrożenie. Nie stosowali się do tego Amerykanie: fregata USS Constitution miała taki piec na pokładzie, dla strzelania rozżarzonymi kulami z jej karonad.
    Castle Union - nazwa kodowa (kryptonim) nadana próbnej eksplozji termojądrowej przeprowadzonej 26 kwietnia 1954 roku na atolu Bikini należącym do Stanów Zjednoczonych. Była to czwarta eksplozja przeprowadzona w ramach "Operacji Castle". Siła wybuchu wyniosła 6.9 megatony (zakładano 3-4 megatony).
    Chmura Wilsona powstała podczas 21-kilotonowego, podwodnego testu jądrowego Baker w ramach Operacji Crossroads
    Eksplozja 500 ton trotylu, powodująca powstanie chmury Wilsona
    Grzyb atomowy oraz wielokrotne pierścienie kondensacyjne podczas testu Castle Union bomby wodorowej o mocy 6,9 Mt

    Chmura Wilsona, chmura kondensacyjna – krótkotrwałe zjawisko zauważalne podczas dużych wybuchów, zwłaszcza jądrowych, w wilgotnym powietrzu.

    Fala uderzeniowa – cienka warstwa, w której następuje gwałtowny wzrost ciśnienia gazu, rozchodząca się szybciej niż dźwięk. Fale uderzeniowe powstają podczas silnego wybuchu, ruchu ciała z prędkością ponaddźwiękową (np. samolot).Ładunek termojądrowy − (także: wodorowy) ładunek wybuchowy w którym głównym źródłem energii wybuchu jest niekontrolowana i samopodtrzymująca się reakcja łańcuchowa w podczas której izotopy wodoru (najczęściej deuteru i trytu) łączą się pod wpływem bardzo wysokiej temperatury tworząc hel w procesie fuzji nuklearnej. Niezbędna do zapoczątkowania fuzji temperatura uzyskiwana jest w drodze detonacji ładunku jądrowego. Ładunki tego typu z uwagi na swą niekontrolowaną naturę, znajdują jedynie wojskowe zastosowanie destrukcyjne.

    Gdy w atmosferze rozchodzi się fala uderzeniowa wybuchu jądrowego bądź wybuchu dużego ładunku konwencjonalnego w pewnej odległości za czołem fali powstaje obszar zmniejszonego ciśnienia zwany fazą ujemną. Rozprężenie powietrza powoduje jego ochłodzenie, co prowadzi do kondensacji części pary wodnej zawartej w powietrzu. Kiedy ciśnienie i temperatura wracają do pierwotnych wartości, chmura Wilsona znika.

    Komora Wilsona (inaczej komora kondensacyjna, komora mgłowa) – urządzenie służące do detekcji promieniowania jądrowego poprzez obserwację śladów cząstek elementarnych (promieniowania jonizującego), zaprojektowane przez szkockiego fizyka Charlesa Wilsona w 1900 r. Zarejestrowane fotografie śladów cząstek elementarnych w komorze Wilsona były tak przekonującym dowodem ich istnienia, że usunęły wszelkie wątpliwości co do konkluzji Becquerela, Curie i innych. W roku 1932 Carl David Anderson za pomocą komory Wilsona udowodnił istnienie pozytonu. W drugiej połowie XX wieku komory Wilsona zostały zastąpione przez komory pęcherzykowe.Trotyl (2,4,6-trinitrotoluen, TNT), (NO2)3C6H2CH3 – organiczny związek chemiczny, nitrozwiązek, powszechnie stosowany jako kruszący materiał wybuchowy.

    Zmiana ciśnienia w fali uderzeniowej jest procesem niemal adiabatycznym, gdyż ciepło nie nadąża przepływać między masami powietrza, co skutkuje zmianą temperatury zależną od zmiany ciśnienia. W wilgotnym powietrzu, w rozrzedzonych obszarach fali uderzeniowej temperatura powietrza może spaść poniżej punktu rosy, w którym para wodna zawarta w powietrzu ulega kondensacji i tworzy widzialną chmurę złożoną z mikroskopijnych kropelek wody. Wahanie ciśnienia fali uderzeniowej maleje wraz z jej przemieszczaniem się. Ogranicza to odległość w jakiej może dojść do kondensacji pary wodnej.

    Samolot odrzutowy, odrzutowiec – samolot, którego napęd stanowi jeden lub więcej silników odrzutowych lub silnik rakietowy. Ściślej rzecz biorąc silniki są najczęściej turboodrzutowymi albo turbowentylatorowymi. Samoloty te rozwijają znaczne prędkości, często poddźwiękowe, a nawet naddźwiękowe.Równanie Bernoulliego - jedno z podstawowych równań hydrodynamiki płynów idealnych, sformułowane przez Daniela Bernoulliego w 1738 roku.

    Naukowcy obserwujący testy jądrowe przeprowadzane w ramach Operacji Crossroads w 1946 roku na Atolu Bikini nazwali tę przejściową chmurę chmurą Wilsona z uwagi na podobieństwo mechanizmu jej tworzenia się z wykorzystywanym procesem kondensacji w komorze Wilsona, urządzeniu służącym do detekcji cząstek i rejestrowania ich śladów. Działa ona dzięki szybkiemu obniżeniu ciśnienia gazu w zamkniętej objętości, zaś kondensacja następuje wzdłuż toru przelotu naładowanej cząstki. Analitycy późniejszych testów jądrowych, dla określenia chmury Wilsona, używali bardziej ogólnego terminu („chmura kondensacyjna”).

    Operacja Crossroads (ang. Operation Crossroads, dosłownie „Operacja Rozstaje”) – seria testów broni nuklearnej przeprowadzonych przez Stany Zjednoczone na atolu Bikini w archipelagu Wysp Marshalla (Ocean Spokojny) w lecie 1946 roku.Chmury – obserwowane w atmosferze skupiska kondensatów substancji występującej w postaci pary. W atmosferze ziemskiej jest to para wodna. Ochładzanie zmniejsza prężność pary nasyconej, osiągnięcie temperatury punktu rosy powoduje nasycenie pary wodnej (saturację), dalsze ochładzanie wywołuje przesycenie i kondensację. Kondensacja i parowanie (w przypadku chmur wodnych) oraz depozycja i sublimacja (w przypadku chmur lodowych) zachodzą w atmosferze na chmurowych lub lodowych jądrach (zarodkach) nukleacji.

    Wygląd chmury Wilsona wskazuje kształt fali uderzeniowej, dyktowany różnymi prędkościami rozchodzenia się na różnych wysokościach, oraz różną temperaturą i wilgotnością różnych warstw atmosfery. Podczas testów jądrowych często obserwowane są pierścienie kondensacyjne dookoła lub powyżej kuli ognistej. Pierścienie wokół niej mogą trwać dłużej i utrzymywać się dookoła tworzącej się nogi grzyba atomowego.

    Promieniowanie cieplne (termiczne, temperaturowe) – promieniowanie elektromagnetyczne generowane przez cząstki naładowane elektrycznie w wyniku ich ruchu termicznego w materii. Cała materia o temperaturze większej od zera bezwzględnego emituje promieniowanie cieplne.Atmosfera — gazowa powłoka otaczająca planetę o masie wystarczającej do utrzymywania wokół siebie warstwy gazów w wyniku działania grawitacji. Ta definicja stosuje się do planet skalistych i księżyców. W przypadku gazowych olbrzymów, takich jak Jowisz, oraz gwiazd (por. atmosfera słoneczna) terminem atmosfery określa się tylko zewnętrzne (przezroczyste) warstwy gazowej powłoki, z których promieniowanie dociera bezpośrednio do obserwatora.

    Czas trwania chmury Wilsona podczas jądrowych wybuchów atmosferycznych może być skrócony przez promieniowanie termiczne kuli ognistej, które ogrzewa chmurę ponad punkt rosy i odparowuje krople wody.

    Lotnictwo[ | edytuj kod]

    Ten sam rodzaj chmury kondensacyjnej jest czasami widoczny ponad skrzydłami samolotów odrzutowych poruszających się na małych wysokościach, w bardzo wilgotnej atmosferze. Skrzydło w górnej części jest bardziej zakrzywione, a większa krzywizna (za tym większa prędkość przepływającego powietrza) powoduje zmniejszenie ciśnienia powietrza w tym miejscu, tak jak tego wymaga równanie Bernoulliego. Zmniejszenie ciśnienia powoduje spadek temperatury powietrza, a co za tym idzie – kondensację pary wodnej. Tak pojawiają się małe, przemijające chmury (nie należy ich mylić ze smugami kondensacyjnymi, powstającymi za silnikami; przesycona para wodna kondensuje wtedy na aerozolu powstałym ze spalin).

    Obłok Prandtla-Glauerta – obłok skroplonej pary wodnej, powstający podczas lotu statku powietrznego z prędkością bliską prędkości dźwięku.Bikini (marsz. Pikinni) – atol w archipelagu Wysp Marshalla. Ma on powierzchnię około 6 km² i składa się z 36 wysepek, które otaczają lagunę o powierzchni 594 km².

    Obłok Prandtla-Glauerta[ | edytuj kod]

    Jeszcze innym rodzajem chmury Wilsona jest obłok Prandtla-Glauerta.

    Przypisy[ | edytuj kod]

    1. Glasstone, Samuel and Philip J. Dolan. The Effects of Nuclear Weapons, U.S. Dept. Of Defense/ Dept. Of Energy; 3rd Edition edition (1977), p. 631




    Warto wiedzieć że... beta

    Wybuch – w mowie potocznej – gwałtowne wydzielenie w jednym miejscu dużych ilości energii. Wybuchowi towarzyszy zwykle nagły wzrost temperatury i wzrost ciśnienia. Wybuch powoduje powstanie fali uderzeniowej. W zależności od prędkości rozchodzenia się tej fali oraz mechanizmu wybuchu rozróżnia się deflagrację (zwaną inaczej wybuchem właściwym), eksplozję i detonację.
    Przemiana adiabatyczna (Proces adiabatyczny) – proces termodynamiczny, podczas którego izolowany układ nie nawiązuje wymiany ciepła, lecz całość energii jest dostarczana lub odbierana z niego jako praca. Przemianę tę można zrealizować dzięki użyciu osłon adiabatycznych lub wówczas, gdy proces zachodzi na tyle szybko, że przepływ ciepła nie zdąży nastąpić.
    Broń jądrowa – rodzaj broni masowego rażenia wykorzystującej wewnątrzjądrową energię wydzielaną podczas niekontrolowanej łańcuchowej reakcji rozszczepienia jąder ciężkich pierwiastków (uranu i plutonu – broń atomowa) lub reakcji termojądrowej syntezy lekkich pierwiastków z wodoru – bomba wodorowa – o sile wybuchu znacznie większej od broni atomowej. Podobnie do każdego innego rodzaju broni, broń jądrowa jest trudna do jednoznacznego zdefiniowania. Według jednak amerykańskiego Departamentu Obrony, bronią jądrową jest kompletne urządzenie w jego zamierzonej ostatecznej konfiguracji, które po zakończeniu procedur i procesów uzbrojenia, fuzji oraz sekwencji odpalenia, zdolne jest do produkcji zamierzonej reakcji nuklearnej oraz uwolnienia energii.
    Równoważnik trotylowy – masa trotylu (TNT), przy wybuchu której wydzieli się taka sama ilość energii, jak przy wybuchu danego ładunku. Jest podstawowym parametrem broni jądrowej, stosowany jednak też do określania siły innych zdarzeń, na przykład uderzeń meteorytów. Często nazywany też mocą wybuchu.
    Temperatura punktu rosy lub punkt rosy – temperatura, w której może rozpocząć się proces skraplania gazu lub wybranego składnika mieszaniny gazu przy ustalonym ciśnieniu, a w przypadku mieszaniny gazów, również przy określonym składzie. Rozpatrywany składnik gazu (np. para wodna) ma w danej temperaturze ciśnienie parcjalne równe ciśnieniu pary nasyconej tego składnika w temperaturze punktu rosy.
    Grzyb atomowy – efekt wybuchu bomby atomowej; tworzy się po naziemnym, powietrznym lub płytkim podziemnym wybuchu jądrowym. Jest to chmura w kształcie ogromnego grzyba składająca się z drobnych pyłów i aerozoli (w tym promieniotwórczych), powstała po wybuchu atomowym w wyniku unoszenia się nagrzanego eksplozją powietrza, wraz ze stopionymi, odparowanymi i rozproszonymi drobinami gleby i resztkami bomby powodującymi promieniotwórcze skażenie terenu. Źródłem skażenia są też izotopy promieniotwórcze powstałe w czasie rozszczepienia jądra atomowego.
    Para wodna – stan gazowy wody. Jako prawie czysty gaz, występuje w naturze w gejzerach, w gorących jaskiniach, jest wyrzucana z podziemi, jest wytwarzana i używana w technice oraz w gospodarstwie domowym. Jest też składnikiem powietrza atmosferycznego, jej zawartość w powietrzu zmienia się.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.025 sek.