Sprādziens

Sprādziens ir ļoti ātra lielas enerģijas izdalīšanās ierobežotā (noslēgtā) tilpumā. Sprādzienā rodas stipri sakarsētas gāzes ar lielu spiedienu (piemēram, ķīmisku sprāgstvielu sprādziens ilgst ~10⁻⁵ s, gāzu spiediens sasniedz ~10 GPa, temperatūra 2000—4000 K, tāpēc apkārtējā vidē rodas sprādziena vilnis (sprādziena izraisīts triecienvilnis), kas līdz ar izkliedētajiem sprādziena produktiem mehāniski iedarbojas uz dažādā attālumā esošiem objektiem. Virsskaņas triecienvilnis rodas detonācijas procesā, bet lēnāku (zemskaņas) degšanu sauc par deflagrāciju.

Sprāgstvielu sprādziens

Aviācijas bumbu sprādzienu simulācija aviācijas šovā

Sprādzienu veidi

Sprādzieni dabā

Vairums sprādzienu dabā rodas dažādu vulkānisku procesu rezultātā. Eksplozīvi vulkāniski izvirdumi notiek gadījumos, kad no zemes dzīlēm izplūstošā magma lielā daudzumā satur gāzes. Samazinoties spiedienam, gāze atbrīvojas un strauji palielinās tās tilpums. Sprādzieni var notikt arī kosmiskās katastrofas rezultātā, un arī kā hidrotermālais sprādziens (vulkānisks process). Ir zināmi sprādzieni ārpus Zemes kosmiskā telpā, piemēram, pārnovu eksplozijas. Sprādzieni bieži notiek eikaliptu mežos, kur koku galotnēs pēkšņi uzliesmo gaistošas eļļas.

Kosmiskie sprādzieni

Lielākie zināmie sprādzieni kosmosā ir pārnovu eksplozijas, kad zvaigznē pēkšņi sākas vai beidzas kodolreakcija. Saules uzliesmojumi ir vispārpazīstami sprādzieni uz Saules un, iespējams, arī uz vairākām citām zvaigznēm. Saules uzliesmojuma enerģijas avots ir elektrovadāmās plazmas rotācijas izraisītie magnētiskā lauka samezglojumi. Pie kosmiskiem sprādzieniem pieder arī lielu meteoroīdu vai asteroīdu sadursmes ar citiem objektiem, tādiem kā planētas.

Ķīmiskie sprādzieni

Visizplatītākās mākslīgi radītās sprāgstvielas ir ķīmiskas vielas, kuru straujās oksidēšanās reakcijas izdala lielu sakarsētu gāzu apjomu. Pirmā atklātā un plaši pielietotā sprāgstviela bija šaujampulveris. 1865. gadā Frederiks Augusts Abels atklāja nitrocelulozi, bet 1866. gadā Alfrēds Nobels atklāja dinamītu. Ķīmiskos sprādzienus (kā apzinātos, tā gadījuma) bieži ierosina ar elektrisko dzirksteli vai liesmu. Gadījuma sprādzieni var notikt degvielas tvertnēs, raķešu dzinējos u.c.

Elektriskie un magnētiskie sprādzieni

Elektriskā īssavienojuma strāva var izraisīt "elektrisko sprādzienu", radot lieljaudīgu elektrisko loku, iztvaicējot metālu un izolācijas materiālu. Šāds loka uzliesmojums ir bīstams personām, kuras strādā pie jaudīgām elektroenerģijas sadales iekārtām. Arī pārmērīgs "magnētiskais spriegums" ultrajaudīgos elektromagnētos var izraisīt "magnētisku sprādzienu".

Mehāniskie un tvaiku sprādzieni

Izteikti fizikāls process, atšķirībā no ķīmiskā sprādziena vai kodolsprādziena. Tas ir slēgta trauka iekšēja spiediena radīts process. Kā piemēru var minēt ugunskurā iemestas metāliskas konservu burkas eksploziju.

Verdoša šķidruma tvaiku sprādziens jeb BLEVE — (akronīms no angļu: Boiling liquid expanding vapor explosions) ir viens no mehāniskā sprādziena veidiem. Ja rezervuārs, kas pildīts ar saspiestu šķidrumu, zaudē hermētiskumu, tad šķidruma iztvaikošanas rezultātā strauji pieaug šķidruma tilpums. Tvertnes saturs var izraisīt sekojošu ķīmisku sprādzienu, kura sekas var būt katastrofālas. Ja ugunsgrēka apstākļos nokļūst propāna rezervuārs, tad mehāniskā sabrukuma briesmām pievienojas ķīmiskā sprādziena iespēja, jo aizdedzināšanas avota klātbūtnē atbrīvojas propāns izsmidzinātā un iztvaikotā stāvoklī.

Kodolsprādzieni

Bez zvaigžņu kodolsprādzieniem pastāv arī cilvēku radītie kodolieroči, kuri savu graujošo spēku iegūst no kodolu dalīšanās vai dalīšanās un sintēzes kombinācijas. Rezultātā pat maza izmēra kodolierocis ir ievērojami spēcīgāks par vislielāko konvencionālo lādiņu. Viens kodolierocis var iznīcināt veselu pilsētu.

Ārējās saites

• Sprādzienu attēli — no Life magazine