핵폭탄을 터트리고 나면 버섯모양의 구름은 왜 생성되나요?
안녕하세요
영상에서 핵폭탄을 터트리는 것을 보면 버섯모양의 구름이 생성 되는걸 볼 수 있는데요
왜 이런 버섯모양의 구름이 생성 되는 건가요?
6개의 답변이 있어요!안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
핵폭탄은 원자핵 분열 혹은 원자핵 융합에 의해 엄청난 양의 에너지를 방출합니다. 이 에너지는 폭발로 인해 주변 공기를 가열하고 압력을 증가시킵니다. 폭발 초기에는 열과 압력이 상당히 높아서 주변 공기가 급격하게 상승하게 됩니다.
이때, 상승하는 공기는 주변 공기와 만나면서 냉각되고 압력이 감소하게 됩니다. 그 결과, 상승하는 공기가 주변 공기보다 더 빠르게 상승하게 되고, 이로 인해 공기가 위로 향하는 원통 모양의 구름이 형성됩니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
핵 폭발이 일어나면 지표면 근처에는 매우 뜨거우면서 밀도가 낮고 거대한 부피의 기체 덩어리가 생기게 됩니다.
이 뜨거운 기체 덩어리는 밀도가 높은 공기 속으로 가속되며 빠르게 상승하게 되고 상승 흐름의 중심에서는 연기와 잔해들이 계속해서 상승하면서 기둥 모양을 형성하는 데, 폭발 당시 주변이 일시적으로 공기들이 빠져나가 진공이 되었다가 이후에 주변의 공기들이 진공을 채우기 위해 다시 중심부로 모여들면서 기둥모양을 만들게 됩니다.
핵폭탄이 터트렸을 때 나타나는 버섯 모양의 구름은 "핵폭탄 구름" 또는 "핵폭발 구름"으로 알려져 있으며, 이러한 구름은 특수한 환경에서 발생합니다. 이런 구름이 형성되는 원리는 다음과 같습니다:
폭발: 핵폭탄은 지상 또는 고공에서 폭발합니다. 핵폭발은 엄청난 열과 에너지를 방출하며, 이것이 구름 형성의 시작입니다.
열과 상승 기류: 폭발로 인해 방출된 열과 에너지는 주변 공기를 가열합니다. 이 가열된 공기는 상승 기류를 형성하며, 높은 고도로 상승합니다. 이때, 폭발 지점 주위의 대기가 상승하면서 대기압이 낮아지고, 공기가 빠르게 상승하게 됩니다.
습기와 물증발: 상승하는 공기는 높은 고도로 올라감에 따라 기온이 낮아지고, 이로 인해 공기 내의 습기가 응결하여 작은 수평 구름을 형성합니다. 또한 지상에서 방출된 열로 인해 구름 주변의 공기가 빠르게 상승하면서 구름을 더 높은 고도로 밀어 올립니다.
가열된 공기와 물증발: 가열된 공기와 습기의 조합은 빠른 상승과 함께 확대되며, 이로 인해 버섯 모양의 구름 형성이 시작됩니다. 구름은 흔히 "마쉬룸 클라우드"로 비유되는데, 폭발 지점에서 상승하는 공기와 응결되는 습기가 함께 작용하여 그 형태가 생깁니다.
방사능 플럼 및 오염: 핵폭발로 인해 방사능 물질도 대기 중에 방출됩니다. 이러한 방사능 물질은 구름 내에 포함되어 구름이 오염될 수 있습니다.
버섯 모양의 구름은 핵폭발에서 나타나는 독특한 현상으로, 핵폭발의 파괴적인 힘과 높은 열과 에너지로 인해 발생합니다. 이러한 구름은 대폭발 재난의 상징이 되기도 하며, 핵실험과 관련된 사건에서 종종 관찰됩니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
핵폭발로 인한 버섯구름은 폭발의 강력한 에너지에 의해 대기가 급격히 가열되고 상승하면서 생성됩니다. 폭발이 일어나면, 폭발의 에너지는 주변의 공기를 가열하고 팽창시킵니다. 가열된 공기는 상승 기류를 형성하고, 이 상승 기류는 주변의 공기를 끌어들입니다. 주변의 공기가 상승 기류에 끌려 올라가면서, 공기는 계속해서 가열되고 팽창합니다. 이렇게 가열되고 팽창한 공기는 상승 기류의 중심부에서 밖으로 방출됩니다. 이 과정에서 공기의 압력과 온도가 급격하게 떨어지면서, 공기 중의 수증기가 응축되어 구름이 형성됩니다.
안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.
폭탄이 터질때 수직으로 힘이솟아오르는데 이힘을 따라기류가 흐르고 일정수준 도달시 힘이 약해지면서 퍼지게되는거죠.
그래서 버섯과 모양이 유사해집니다.
감사합니다.
안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.
폭탄이 터지면서 발생하는 열에너지 때문에 버섯구름이 형성됩니다. 이를 물리학적으로 설명하자면, 폭발은 굉장히 높은 온도와 압력을 생성하며, 이로 인해 주변 공기가 급격히 팽창하게 됩니다. 이렇게 팽창한 공기(또는 화염)는 주변보다 훨씬 가볍고 뜨거워져서 위로 솟아오르게 됩니다. 이런 현상을 '열대류'라고 합니다. 그러나 고도가 높아짐에 따라 주위의 대기는 점점 더 차갑고 밀도가 높아집니다. 따라서 상승하는 열대류는 점점 천천히 움직이게 되며, 결국 일정한 지점에서 멈춥니다. 이 때, 열대류가 멈춘 지점에서 공기는 주변으로 퍼져나갑니다. 그리고 그 아래 있는 대기와 충돌하면서 내려오며, 버섯구름의 모자 부분을 형성합니다.
