Новосибирские ученые зафиксировали, как "пылит" вещество в момент взрыва

Новосибирск. 27 июля. ИНТЕРФАКС-СИБИРЬ - Ученые Института ядерной физики им.Г.И.Будкера СО РАН (ИЯФ) совместно с коллегами из Института гидродинамики им.М.А.Лаврентьева сделали рентгенограмму пыления - явления, сопутствующего взрыву и мешающего равномерному сжатию вещества, сообщает пресс-служба ИЯФ.

"Пыление - это процесс отрыва микрочастиц от металлического "ударника" (снаряда или поршня), который используется для создания ударной волны в образце (в исследуемом веществе). Микрочастицы летят впереди с чуть большей скоростью и сильно мешают достижению максимального сжатия в образце. Они деформируют поверхность образца, по которому бьет снаряд, то есть мешают его равномерному сжатию, а также снижают саму скорость удара", - говорится в сообщении.

Отмечается, что одна из основных задач в изучении быстропротекающих процессов - ударно-волновых и взрывных - в том, чтобы при помощи экспериментальных данных получить информацию о состоянии вещества в момент сжатия до 1 млн атмосфер (для примера - давление в центре Земли составляет 3,7 млн атмосфер).

"Численное моделирование поведения материала при таких перегрузках интересно для аэрокосмической, атомно-энергетической, строительной отраслей промышленности", - говорится в сообщении.

Поток микрочастиц, отрывающихся от вещества, специалисты изучают при помощи синхротронной радиографии на станции "Субмикросекундной диагностики" Центра коллективного пользования "Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения" (ЦКП СЦСТИ) ИЯФ.

Синхротронное излучение позволяет получать картину событий, длящихся наносекунды. Благодаря таким техническим возможностям ученые создали математическую модель пыления - эксперименты проходили с образцами из олова.

"Теперь мы знаем, что пыление сильно искажает отполированную для лучшего сжатия поверхность материала - мы называем это потерей монолитности фронта. И все это нужно учитывать в конструировании космических кораблей, атомных станций и др. Почему раньше этого не видели, а нам удалось? Дело в том, что микрочастицы имеют не просто малые размеры (нано и микро), но еще имеют малую плотность и летят со скоростью 3-6 км/сек. И длится это очень непродолжительное время - микросекунды", - отмечает ведущий научный сотрудник ИЯФ и Института гидродинамики Константин Тен.

Проведя эксперименты по изучению пыления от олова, ученые получили математические формулы, которые учитывают само пыление и эффекты, которые оно производит. Расчеты можно использовать для решения задач в аэрокосмической, атомной отраслях.

ЦКП СЦСТИ специализируется на фундаментальных и прикладных работах, связанных с использованием пучков синхротронного и терагерцового излучения, на разработке и создании экспериментальной аппаратуры и оборудования для таких работ, на разработке и создании специализированных источников синхротронного и терагерцового излучения. Центр создан на базе лабораторий ИЯФ и имеет статус открытой лаборатории.