爆聚

爆聚

爆聚(implosion)是指能量物質快速對稱地向內會聚的過程。又稱內爆,是相對於爆炸(又稱外爆)而言的。在這過程中介質會被迅速加熱,稱為爆聚加熱。在受控熱核聚變研究中,磁壓縮裝置中的電漿電流鞘(磁活塞)被外加磁壓強快速向內壓縮的會聚、靶丸表面被強雷射粒子束照射後向中心的會聚,以及在圓筒狀導體固體導體或液體導體)殼被外加在其四周的快速衝力徑向對稱地向內的壓縮,均為爆聚。

基本介紹

簡介,工業套用,例子,核武器,流體力學,天體物理學,受控建築拆除,陰極射線管與螢光燈管內爆,預防,參見,

簡介

爆聚是一種物體塌陷(或受擠壓)至自身內部的過程。作為爆炸的對立面,內爆將物質能量集中而非擴散。真正意義上的內爆通常涉及內部(相對低)與外部(相對高)的壓力差,或內外受力不均,以至於物體結構向內塌陷。內爆的一個典型例子是潛水艇因受深海水壓而被壓碎。同時應當注意的是,受引發內爆因素影響的物體,塌陷過程從內部開始至外部。

工業套用

單體本身在引發劑輻射等作用下的聚合。又稱塊狀聚合。在本體聚合體系中,除了單體和引發劑外,有時還加少量增塑劑助劑氣態液態固態單體均可進行本體聚合,但以液態單體為主。本體聚合的主要產品有高壓聚乙烯聚甲基丙烯酸甲酯聚苯乙烯等。
本體聚合的優點是成分單一,設備簡單,操作方便,產品純淨,透明度高,電性能好。特別適於實驗室的研究。本體聚合的缺點是體系黏度大,散熱困難,聚合反應不易控制。解決這一問題的關鍵是排除聚合熱。烯類單體的聚合熱比較大,大致為63—105千焦/摩,如不及時排除聚合熱,溫度將急劇上升。例如自由基本體聚合有時會出現聚合速率加速現象(又稱凝膠效應),溫度驟升,反應失去控制,甚至引起爆聚。工業生產中往往採取分段聚合控制轉化率或連續聚合等措施解決此問題。

例子

核武器

在內爆式核彈的設計中,由或者是其他可裂變物質構成的球層由外部引爆的雷管觸發內爆。這一過程壓縮了裂變物質的體積,由此增加了密度,達到臨界質量並引發鏈式反應
在某些熱核武器中,外部爆炸的能量被用於在點燃聚變燃料前使其內爆,引發核聚變反應。通常,這種運用輻射引發內爆的方法,如氫彈慣性約束聚變中所運用的,被稱作輻射內爆。

流體力學

空穴現象與內爆過程有關。當空穴氣泡在液體中產生時(比如由高速轉動的螺旋槳),此氣泡通常會迅速地被周圍液體壓縮。

天體物理學

內爆是大質量恆星引力坍縮的重要環節,由此過程超新星中子星甚至是黑洞得以形成。

受控建築拆除

不同結構類型的大型建築,比如砌體結構鋼架結構或者鋼筋混凝土結構,可通過選擇性的、有序的爆炸炸毀部分承重結構使整個建築更易於拆除,以此可使得建築物在數秒锺內自己倒塌,儘量減少對附近地區的損害。此技術涉及按特定時間間隔引爆事先安置好的炸藥,使建築物中心結構受引力作用垂直坍塌,同時作用周圍結構向中心塌陷,這一過程常被錯誤地成為“內爆”。

陰極射線管與螢光燈管內爆

在所有陰極射線管中都是高度真空的。如果外部氣罩受損,可能會發生危險的內爆。內爆過程中產生的能量可能會使破裂的玻璃碎片以高速向外射出。雖然現在使用的CRT電視屏與電腦屏具有環氧樹脂層防止氣罩破損,從設備中拆除CRT(陰極射線管)必須十分小心以防造成傷害。

預防

所有有機物單體進行高分子聚合,都是強放熱反應,而且都需要加入少量引發劑以引發聚合鏈反應。若加入的引發劑不能快速分散,聚合過程中的熱量不能迅速導出,就會發生爆聚。爆聚是在聚合過程中必須避免和防止的。
聚丙烯行業內所說的爆聚,是指聚合反應控制不好,聚合程度加劇,生成較大的聚丙烯結塊,導致管線堵塞,嚴重的會在反應器內形成較大的塑化塊,導致停工。
爆聚是聚合過程中的異常情況,對生產平穩產品質量影響較大,但不會引起爆炸燃燒事故發生。

參見

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