潜水艦「タイタン号」に乗っていた乗客5人は、爆縮によって一瞬のうちに潜水艦もろとも粉砕されたと推測されています。
タイタニック号の近くで発見された破片が行方不明のタイタン号のもので、タイタン号が「爆縮」に見舞われたことを示しているということですが爆縮の原理は?
爆縮と圧壊にはどんな違いがあるんでしょうか?
爆縮とは意味・原理は?
爆縮は、爆発の反対です。
周囲の圧力でぐしゃっと、一点に圧縮されること。
英語のimplosionの日本語訳がまだ定まっていないようで色んな日本語訳が出ているようです。
explosionの対義語です。内に向かって破裂崩壊(implosion)するのと、外に向かって破裂崩壊(explosion)するのを表しています。
潜水艦「タイタン号」は深海4000mまで潜ったものとみられます。
海水の比重を1.0g/?としても400kg/?(約400気圧)の水圧が掛かっています。タイタンが圧力に負けた瞬間、タイタン内部の空気の体積が400分の1近くになるまで一瞬で押し潰されたのです。中の人はタイタンが潰された形状に合わせて変形しています。
深海だと100円玉の硬貨でさえ押し潰されるそう。
爆縮と圧壊と違いは?
潜水艦の限界深度を超えた場合、一般的に使われるのは圧壊です。
構造の弱い部分が高圧に耐えられず、まずその部分が破壊されます。
爆縮は、完全球体で均等圧をその球体の持つ限界を超えて掛けたときに急速に圧縮が進む場合はそうなるでしょう。
一部ニュースで断熱圧縮で内部が破壊と有りましたが、その理屈を応用していると思いますが、今回は、カーボン素材という脆性破壊が発生しやすい耐圧構造材を採用したこと、完全球体ではない円筒形状だったことで、潜水艦が水圧で圧壊する状態と同様に成ったと推定します。
その場合、高圧の水流が乗員を襲いますので、まずこれで肉体は粉砕されます。
超速の水流は弾丸みたいなものです。
続いて、おそらくは感覚的には知覚できないくらいの時間で船体が破壊されて高圧の深海に放り出される頃には原型をとどめていない状態になっているでしょう。
爆縮で人間はどうなる?
爆縮で人間はどうなるかというと、人も縮むと言う意見もありますが、仮に地上で亡くなった人を深海4000メートル付近まで沈めたらタンパク質でできた有機質部分は圧縮され縮むと思います。
ただ、人体はほぼ水分なのでそれほど極端には縮みません。水の中に水をいれても何もならないです。ただ空気を含むと話は別で、人体が深海に放りだされると肺は縮みます。
ただ骨はカルシウムですので影響受けるかわかりません。クジラなどは死んで深海に沈みますが骨や肉がとりたてて水圧の影響を大きく受けているようには見えないこともあります。
今回の状況は簡単に言うとアルミ缶を思いっきり踏みつけると一瞬で潰れますよね?それがある深さまで行ったタイタンに同じ事がおこりました。その中に人がいたら?
事故で一瞬のうちに圧力が加わった状態ですから損壊は激しいものになったという見方が強いですね。
まとめ:爆縮とは意味・原理は?人間どうなる?圧壊と違いは?潜水艦で深海で
爆縮とは爆発の圧力を外部に解放するのではなく、内部圧力の上昇へと向かわせ、これによって通常では得難い物理現象を発生させるのに利用される。現在では単語として定着しており、工学的な意味においては、全周囲からの圧力で押しつぶされる破壊現象を指す言葉として用いられている。
近年では流体力学の分野においても液体中の気泡などが潰れる現象を指す用語として用いられているが、 英語では同じ単語であるものの、こちらは日本では爆縮ではなく圧壊という訳語が当てられる場合が多い。
またレーザー核融合においては爆薬ではなく高エネルギーをもつレーザーを使用して燃料を爆縮する。
このほか、爆破解体でも建造物構造を外部に向かって吹き飛ばさず敷地内部に倒れこむようにして倒壊させることから、英語ではimplosionが使われる。より高度な建物解体では単純な爆薬ではなく高熱を発しながら溶断する特殊な発火薬や混ぜ合わせると体積が膨張する薬剤を利用して、コントロールされた破壊を発生させる。
爆縮は単純に爆弾など爆発物を爆発させれば発生するという性質のものではない。火薬の燃焼が一定の方向(ベクトル)に向かってそれほど早くない速度で進行する場合は、燃焼ガスはロケットのように噴射してしまう。それほど高い圧力でなければ、単に密閉容器の中で火薬を燃焼させるだけでも可能ではあるが、高圧で爆縮させるためには全方向から均一に圧力が掛からなければならず、この爆縮現象を利用する上での、高度な燃焼制御技術が求められる点ともなっており、いわゆる爆縮型核爆弾が簡単には製造し難い理由ともなっている
爆発物を使わないのに爆縮とはおかしなもので、潜水艦・タイタン号については本来ならば圧壊(圧力破壊)と言うのが普通なのかもしれません。
タイタン号の場合、水圧で船体が破壊収縮して内部気圧が跳ね上がり、室温も3千度にもなる。で、内部の可燃物が燃焼爆発して船体を内部から破壊する現象の可能性も考えられます。