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Implosión (proceso mecánico)

En una explosión (arriba), la fuerza se irradia desde una fuente. En la implosión (abajo), el objeto colapsa sobre sí mismo (generalmente es aplastado por una fuerza externa).

La implosión es un proceso en el que los objetos se destruyen al colapsar (o al ser comprimidos) sobre sí mismos. Al contrario de la explosión (que expande el volumen ), la implosión reduce el volumen ocupado y concentra materia y energía . La verdadera implosión generalmente implica una diferencia entre la presión interna (inferior) y externa (superior), o fuerzas hacia adentro y hacia afuera, que es tan grande que la estructura colapsa hacia adentro sobre sí misma, o hacia el espacio que ocupaba si no es un objeto completamente sólido. . [ cita necesaria ] Ejemplos de implosión incluyen un submarino aplastado desde el exterior por la presión hidrostática del agua circundante [1] y el colapso de una estrella masiva bajo su propia presión gravitacional .

Una implosión puede propulsar material hacia afuera (por ejemplo, debido a la fuerza del rebote del material que cae hacia adentro, o al material periférico que es expulsado cuando las partes internas colapsan), pero esto no es un componente esencial de una implosión y no todos los tipos de implosión lo harán. . Si el objeto era previamente sólido, entonces la implosión generalmente requiere que adopte una forma más densa ; de hecho, que esté más concentrado, comprimido o convertido en un nuevo material que es más denso que el original.

Ejemplos

Armas nucleares

En un diseño de arma nuclear de tipo implosión , una esfera de plutonio , uranio u otro material fisionable implosiona mediante una disposición esférica de cargas explosivas. Esto disminuye el volumen del material y, por lo tanto, aumenta su densidad en un factor de dos a tres, lo que hace que alcance una masa crítica y cree una explosión nuclear .

En algunas formas de armas termonucleares , la energía de esta explosión se utiliza para hacer implosionar una cápsula de combustible de fusión antes de encenderla, provocando una reacción de fusión (ver diseño de Teller-Ulam ). En general, el uso de radiación para implosionar algo, como en una bomba de hidrógeno o en una fusión por confinamiento inercial impulsada por láser , se conoce como implosión de radiación .

Dinámica de fluidos

La cavitación (formación/colapso de burbujas en un fluido) implica un proceso de implosión. Cuando se forma una burbuja de cavitación en un líquido (por ejemplo, por una hélice de agua de alta velocidad ), esta burbuja normalmente colapsa rápidamente (implota) por el líquido circundante.

Astrofísica

La implosión es una parte clave del colapso gravitacional de las grandes estrellas , que puede conducir a la creación de supernovas , estrellas de neutrones y agujeros negros .

En el caso más común, la parte más interna de una estrella grande (llamada núcleo ) deja de arder y sin esta fuente de calor , las fuerzas que mantienen separados a los electrones y protones ya no son lo suficientemente fuertes para hacerlo. El núcleo colapsa sobre sí mismo con suma rapidez y se convierte en una estrella de neutrones o un agujero negro ; Las capas externas de la estrella original caen hacia adentro y pueden rebotar en la estrella de neutrones recién creada (si se creó alguna), creando una supernova .

Demolición controlada de estructuras

Los grandes edificios de diversos tipos estructurales, como mampostería , estructura de acero u hormigón armado , pueden reducirse a una pila de escombros fácilmente eliminable mediante la destrucción selectiva de los elementos de soporte mediante explosiones secuenciadas y confinadas. El objetivo es confinar los materiales a áreas específicas, generalmente para evitar daños a las estructuras cercanas. La técnica implica el disparo de cargas de demolición colocadas con precisión en intervalos de tiempo específicos que utilizan la gravedad para hacer que el centro del edificio caiga verticalmente y al mismo tiempo empujan los lados hacia adentro, un proceso a menudo descrito erróneamente como una implosión .

Implosión de tubos de rayos catódicos y luces fluorescentes

Dentro de todos los tubos de rayos catódicos existe un alto vacío . Si se daña la envoltura de vidrio exterior, puede producirse una implosión peligrosa. Debido al poder de la implosión, los pedazos de vidrio pueden salir disparados a velocidades peligrosas. Si bien los CRT modernos utilizados en televisores y pantallas de computadora tienen placas frontales adheridas con epoxi u otras medidas para evitar que la envoltura se rompa, los CRT que se retiran del equipo deben manipularse con cuidado para evitar lesiones personales. [2]

Implosión de un CRT, fotografiada con un flash de entrehierro de alta velocidad
Tubo de vacío implosionante , fotografiado con flash de entrehierro de alta velocidad

Ver también

Referencias

  1. ^ "Titanic sub: el cofundador de OceanGate teme que haya habido una 'implosión instantánea'". Noticias de la BBC . 2023-06-22. Archivado desde el original el 22 de junio de 2023 . Consultado el 22 de junio de 2023 .
  2. ^ Bali, SP (1 de junio de 1994). Televisión en color: teoría y práctica. Tata McGraw-Hill. pag. 129.ISBN 9780074600245. Archivado desde el original el 21 de marzo de 2017.

enlaces externos