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Innanzitutto, occorre premettere che anche se è questa la domanda che i più pongono, non è corretto affermare che solo la bomba atomica crea una nube dalla forma simile ad un fungo, perché non è una caratteristica delle sole esplosioni nucleari e dipende molto dalle elevate temperature raggiunte nell’esplosione (basta vedere i film di guerra per avere qualche esempio).
In generale tutte le esplosioni a livello del suolo generano funghi più o meno grandi. Bisogna anche precisare che solitamente, però, le bombe atomiche o nucleari fatte esplodere ad alta quota non sviluppano il fungo.
In realtà qualunque esplosivo genera una nube a fungo, solo che per le piccole esplosioni la ‘vita’ della nube è così breve che non fa in tempo ad evolversi in fungo o non ci si fa caso. Tale forma a fungo è dovuta al fatto che l’aria, scaldata dall’esplosione, sale trascinando fumo, polvere e detriti (che la rendono visibile). Poi, la sommità della colonna si raffredda a tende a tornare giù dai lati aprendosi appunto a fungo, in quanto il centro della colonna rimane più caldo della
periferia. Anche in esplosioni piccole (ma che devono generare molto calore e per un tempo sufficiente) è possibile notare fiamme che tendono a evolvere verso la forma di un fungo.
Se la spiegazione non vi basta, se proseguite seguirà una spiegazione più tecnica.
In generale se si ha una fonte di calore in atmosfera, per esempio vicino alla superficie della terra, l’aria più’ calda e meno densa dell’ambiente circostante tende a salire per effetto della forza di galleggiamento (forza di Archimede).
Salendo, però, si raffredda perché si espande (più o meno) adiabaticamente.
Quest’aria che sale, trascurando la sua energia cinetica (che effettivamente può essere trascurata rispetto alle altre energie in gioco), continua a salire solamente finché si trova ad essere più calda dell’aria attorno. Ora bisogna 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.
Da questi presupposti, 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. Più è grande la differenza di temperatura iniziale e maggiore è 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.
Da qui si può intuire che 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). Esplosioni convenzionali sviluppano, invece, moti ascensionali molto limitati.
A produrre, però, la caratteristica forma di fungo subentrano altri fenomeni.
L’aria che sale in ‘libera convezione‘ portandosi dietro tutte i “detriti” che la bomba ha prodotto produce il “gambo”. Raggiunto il livello dove la convezione è inibita non può più salire ma non può neppure riscendere fino a quando qualche altro fenomeno non le abbassa la temperatura (riscendendo, per compressione adiabatica, si troverebbe nuovamente ad essere più’ calda dell’ambiente circostante).
Dove va allora tutta quella schifezza che continua ad arrivare in grande abbondanza da sotto? All’inizio non può far altro che espandersi orizzontalmente in quella tipica forma simmetrica del “cappello del fungo”.
Se poi si aggiunge il vento, che quasi sempre c’è, 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, è simile a quello del fungo atomico).
Pensate che i “detriti” immessi al di sopra della tropopausa (in quella che viene chiamata stratosfera) negli anni ’50 e ’60 dai test nucleari sono rimasti li per una decina di anni; questo perché dove la temperatura cresce con la quota i moti verticali sono inibiti e, quindi, anche il rimescolamento che disperde eventuali inquinanti.
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Grazie 🙂
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