El truco de la cuerda es el término dado por el físico nuclear estadounidense John Malik a las curiosas líneas y picos que emanan de la bola de fuego de las explosiones nucleares en determinadas condiciones, justo después de la detonación. [1] [2]
La fotografía adyacente muestra dos fenómenos inusuales: puntas brillantes que sobresalen de la parte inferior de la bola de fuego y el peculiar moteado de la superficie de la bola de fuego en expansión.
La superficie de la bola de fuego, con una temperatura superior a los 20.000 Kelvin , emite enormes cantidades de radiación de luz visible , más de 100 veces la intensidad de la superficie del Sol. Cualquier cosa sólida en el área absorbe la luz y se calienta rápidamente. Los "trucos de cuerda" que sobresalen de la parte inferior de la bola de fuego son causados por el calentamiento, la vaporización rápida y luego la expansión de los cables tensores que se extienden desde la cabina de disparo (la carcasa en la parte superior de la torre de bombas que contiene el dispositivo explosivo) hasta el suelo. Malik observó que cuando los cables tensores estaban pintados de negro, la formación de púas se mejoraba, y si estaban pintados con pintura reflectante o envueltos en papel de aluminio , no se observaban púas, lo que confirma la hipótesis de que es el calentamiento y la vaporización de la cuerda, inducidos por la exposición a la radiación de luz visible de alta intensidad, lo que causa el efecto. Debido a la falta de cables tensores, no se observaron efectos de "truco de cuerda" en pruebas de detonación en superficie, pruebas de armas de vuelo libre o pruebas subterráneas . [1]
La causa de las manchas en la superficie es más compleja. En los primeros microsegundos posteriores a la explosión, se forma una bola de fuego alrededor de la bomba debido a la enorme cantidad de rayos X térmicos liberados por el proceso de explosión. Estos rayos X no pueden viajar muy lejos en una atmósfera estándar antes de reaccionar con las moléculas del aire , por lo que el resultado es una bola de fuego que se forma rápidamente en un radio de unos 10 metros (33 pies) y no se expande. Esto se conoce como una bola de fuego "propulsada por radiación". [ cita requerida ]
Dentro de la bola de fuego radiactiva, la propia bomba se expande rápidamente debido al calor generado por las reacciones nucleares. Esta se mueve hacia afuera a velocidades supersónicas , creando una onda de choque hidrodinámica en su borde exterior. Después de un breve período, este frente de choque alcanza y luego sobrepasa la bola de fuego radiactiva inicial. La onda de choque contiene tanta energía que el calor por compresión creado en el aire hace que brille. En el punto de la explosión capturado en la foto adyacente, el frente de choque ha sobrepasado la bola de fuego radiactiva original y tiene aproximadamente el doble de su tamaño. [ cita requerida ]
En los primeros microsegundos después de la detonación, la carcasa de la bomba y la cabina del perdigón se destruyen y se vaporizan. Estos vapores se aceleran a velocidades muy altas, varias decenas de kilómetros por segundo , más rápido que el frente de choque. Sin embargo, esta aceleración ocurre en un período corto, por lo que el material queda atrapado detrás del frente de choque, aunque finalmente viaja más rápido que este. Las diversas manchas claras y oscuras son causadas por la densidad variable del vapor del material que salpica contra la parte posterior del frente de choque. Las variaciones irregulares en la distribución de la masa alrededor del núcleo de la bomba crean la apariencia moteada similar a una mancha. [3]
Después de unos pocos milisegundos, la energía del frente de choque ya no será lo suficientemente grande como para calentar el aire hasta la incandescencia . En ese punto, el frente de choque se vuelve invisible, un proceso conocido como "ruptura". Esto hace que la onda de choque sea difícil de diagnosticar más allá de este límite.
Las fotografías de pruebas nucleares suelen mostrar numerosas líneas verticales similares a cuerdas a un lado. Estas suelen ser creadas por pequeños cohetes de sondeo lanzados unos segundos antes del disparo, dejando estelas de humo. El propósito de estas estelas es registrar el paso de la onda de choque ahora invisible, que causa un efecto visual obvio en el humo al comprimir el aire en una lente . Esto no está necesariamente relacionado con el efecto del truco de la cuerda de ninguna manera física, pero es posible confundir los dos en algunas fotografías. En la fotografía de la prueba Tumbler-Snapper , las líneas verticales en la esquina inferior derecha son postes de la línea de explosión, no estelas de humo. [4]
La fotografía fue tomada con una cámara rapatrónica (una cámara de alta velocidad inventada por Harold Edgerton y sus colegas) construida por EG&G . [5] Cada cámara era capaz de registrar solo una exposición en una sola hoja de película. Para crear secuencias de lapso de tiempo , se instalaron bancos de cuatro a diez cámaras para tomar fotografías en rápida sucesión. El tiempo de exposición promedio fue de tres microsegundos .
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