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Implosión (proceso mecánico)

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

La implosión es el colapso de un objeto sobre sí mismo a causa de una diferencia de presión o una fuerza gravitacional. Lo opuesto a la explosión (que expande el volumen ), la implosión reduce el volumen ocupado y concentra materia y energía . La implosión implica una diferencia entre la presión interna (inferior) y la 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 requerida ] Los ejemplos de implosión incluyen un submarino aplastado por la presión hidrostática [1] y el colapso de una estrella bajo su propia presión gravitacional .

En algunos casos, pero no en todos, una implosión impulsa material hacia afuera, por ejemplo, debido a la fuerza del rebote del material que cae hacia adentro o al material periférico que se expulsa cuando las partes internas colapsan. Si el objeto era sólido, la implosión generalmente requiere que adopte una forma más densa , es decir, que se concentre más, se comprima o se convierta en un material más denso.

Ejemplos

Armas nucleares

En un diseño de arma nuclear de tipo implosión , una esfera de plutonio , uranio u otro material fisible es implosionada por 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 genere una explosión nuclear .

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

Dinámica de fluidos

La cavitación (formación o 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 a alta velocidad ), esta burbuja normalmente colapsa rápidamente (implosiona) por acción del líquido circundante.

Astrofísica

La implosión es una parte clave del colapso gravitacional de 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 gran estrella (llamada núcleo ) deja de arder y, sin esta fuente de calor , las fuerzas que separan a los electrones y protones ya no son lo suficientemente fuertes como para hacerlo. El núcleo colapsa sobre sí mismo con gran 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 una), creando una supernova .

Implosión de tubos de rayos catódicos y lámparas fluorescentes

En el interior de todos los tubos de rayos catódicos existe un alto vacío . Si la envoltura de vidrio exterior se daña, puede producirse una implosión peligrosa. La implosión puede dispersar fragmentos de vidrio a velocidades peligrosas. Si bien los CRT modernos que se utilizan en televisores y pantallas de computadora tienen placas frontales unidas 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. [2]

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

Demolición controlada de estructuras

La demolición de grandes edificios mediante explosiones colocadas y cronometradas con precisión para que la estructura se derrumbe sobre sí misma se describe a menudo erróneamente como implosión .

Véase también

Referencias

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

Enlaces externos