Kredit:CC0 Public Domain
I linje med aktuell internationell forskning om interaktion mellan materia och höga energier, forskaren vid universitetet i Sevilla Alfonso M. Gañán Calvo har studerat det explosiva beteendet hos materia som utsätts för de högsta kända energitätheterna som produceras av människor på jorden. Som ett resultat, han har utvecklat en allmän teori och den första prediktiva analytiska modellen av en tredimensionell våldsam explosion mot ett flytande föremål (mycket deformerbart). Den vetenskapliga artikeln som samlar in dessa resultat har fått utmärkelsen att lyftas fram som en föreslagen artikel av redaktören för Fysiska granskningsbrev i det senaste numret av den publikationen.
Specifikt, forskaren har studerat det mekaniska beteendet hos en vattenpelare med mycket liten diameter (mellan fem och 50 gånger finare än ett människohår) när en ovanligt kraftig energitäthet (hög energitäthet under en extremt kort tidsperiod) placeras på den. . Som en del av denna analys, han har utvecklat en mycket exakt modell som kvantitativt förutsäger den tidsmässiga utvecklingen av den explosiva skadan i funktion av tid, energins utveckling, och beroendet av dessa och andra variabler på storleken på kolumnen, vätskans egenskaper och den avsatta energin. Modellen härrör från en generell formulering som forskaren har föreslagit.
Av den anledningen, existerande data användes i litteraturen om mycket nya experiment om bestrålning av mikroskopiska vattenströmmar med ultrakorta röntgenpulser, uppnå effekttätheter på upp till 3, 000 miljoner petawatt per kubikmeter (en petawatt motsvarar en miljon gigawatt). För att få en uppfattning om de resulterande energitätheterna, de kan jämföras med kärnan i kärnreaktorn, som släpper ett 20-tal, 000 GW/m 3 (150, 000 gånger mindre), och anser att effekttätheten för en vätebomb (till exempel, den ryska bomben Tsar Bomba) vid explosionsögonblicket och explosionens centrum är tusentals gånger svagare.
Den effekttäthet som uppnåddes i experimenten uppnåddes tack vare frigörandet av energier på en bråkdel av en joule under en extremt kort tid (ungefär 30 femtosekunder, 0,03 gånger en miljarddels sekund) och i mikroskopiska volymer (endast några femtoliter, det är några kubiska micra). De resulterande ovanliga energinivåerna gör det möjligt att studera det märkliga beteendet som flytande materia uppvisar (forskarna använde vatten) när det utsätts för extrema effekttätheter.