Re: esplosione di una bomba atomica

From: Daniel <daniele.fua_at_unimib.it>
Date: Tue, 04 May 2004 08:49:36 GMT

> qualcuno sapra' rispondere alla mia domanda: come mai l'atomica quando
> esplode crea la classica nube a "fungo" e non genera invece una nuobe
simile
> a qualsiasi altro esplosivo??? grazie a chiunque sapra' rispondermi!

Ti rispondo come fisico dell'atmosfera e semplifico un po' le cose; qualcun
altro potra' aggiungere le sue conoscenze piu' specifiche riguardo
esplosioni atomiche.
Se hai una fonte di calore in atmosfera, per esempio vicino alla superficie
della terra, l'aria piu' calda e meno densa dell'ambiente circostante tende
a salire per effetto della forza di galleggiamento (forza di Archimede).
Salendo, pero', si raffredda perche' si espande (piu' o meno)
adiabaticamente.
Quest'aria che sale, trascurando la sua energia cinetica (che effettivamente
puo' essere trascurata rispetto alle altre energie in gioco), continua a
salire solamente finche' si trova ad essere piu' calda dell'aria attorno.
Ora devi sapere che l'atmosfera ha, fino a circa 10-12 km di altezza, una
temperatura che, in media, diminuisce con la quota MENO velocemente di
quanto diminuisce la temperatura di una massa d'aria che si alza e si
espande adiabaticamente. Risultato: ad una certa quota, che dipende dalla
differenza di temperatura iniziale, l'aria che sale si trova alla stessa
temperatura dell'ambiente e smette di salire. Piu' e' grande la differenza
di temperatura iniziale e maggiore e' la quota dove questo avviene.
In ogni caso, al di sopra di quei fatidici 10-12km (la tropopausa), la
temperatura dell'atmosfera cresce con la quota e moti ascendenti
(ragionevoli) si smorzano velocemente.
Prima risposta in base alla spiegazione: esplosioni atomiche producono
energie tali da scaldare moltissimo l'aria e produrre moti ascensionali che
si sviluppano per notevoli altezze (in genere sfondano la tropopausa).
Espolsioni convenzionali sviluppano moti ascensionali molto limitati.
Seconda risposta: cosa produce la forma di fungo. L'aria che sale in
'libera convezione' portandosi dietro tutte le schifezze che la bomba ha
prodotto produce il "gambo". Raggiunto il livello dove la convezione e'
inibita non puo' piu' salire ma non puo' neppure riscendere fino a quando
qualche altro fenomeno non le abbassa la temperatura (riscendendo, per
compressione adiabatica, si troverebbe nuovamente ad essere piu' calda
dell'ambiente circostante). Dove va allora tutta quella schifezza che
continua ad arrivare in grande abbondanza da sotto? All'inizio non puo' far
altro che espandersi orrizzontalmente in quella tipica forma simmetrica del
"cappello del fungo". Se poi si aggiunge il vento, che quasi sempre c'e',
il cappello si allunga lentamente da una parte come succede ai cumuli-nembi
a forma di incudine (il meccanismo di formazione dei quali, tra l'altro, e'
simile a quello del fungo atomico - ho detto "simile", non uguale...).
Terza risposta non richiesta: le "schifezze" immesse al di sopra della
tropopausa (in quella che viene chiamata stratosfera) negli anni '50 e '60
dai test nucleari sono rimaste li per molti anni (credo di ricordare sui 10
anni). Ragione: dove la temperatura cresce con la quota i moti verticali
sono inibiti e, quindi, anche il rimescolamento che disperde eventuali
inquinanti.

Per prevenire critiche da chi conosce l'argomento: ho trascurato la presenza
di acqua che aggiungerebbe qualche complicazione senza cambiare, secondo me,
il meccanismo di base... siate tolleranti.

Daniele Fua'
Uni. Milano-Bicocca
Received on Tue May 04 2004 - 10:49:36 CEST