Como matan las bombas

18/04/2013

SECCIÓN CIENCIAS BÁSICAS  : CRIMINALÍSTICA EXPLOSIVOS

Autor : Sebastian David Dejoy Benavides

Homo Hominis Lupus "El hombre es lobo para el hombre" dijo el filósofo ingles Thomas Hobbes en el siglo XVII para su libro Leviatán y esa idea ha marcado sin excepción el rumbo de la historia , puedo estar seguro de que si no fuera por las guerras y los millares de cuerpos que derramaron sangre en los campos de batalla simplemente no estaría aquí ,  el simple motivo es simple : los eventos marcaron un camino hacia nosotros . Evitando en meterme en temas tan complejos como el que acabo de mencionar me iré al tema del articulo de esta semana : las armas de destrucción masivas en este caso la bomba.

Un breve recuento de la historia de los explosivos:

La Pólvora  , un show de luces desde el tiempo de las dinastías:

Trayendo a la retina de los explosivos tenemos a la pólvora ,  utilizada según historiadores desde el año 300 D.C , armamento y costumbres sus principales acciones en la sociedad china, aun sigue siendo un gran atractivo para los turistas durante  los años nuevos . Los años posteriores demostraron su peligrosidad : usadas como minas en las fortificaciones medievales

 .

Figura 1 .Debido al uso ilegal de estos implementos se ha vuelto común el mal uso de elllos , todos los años aparecen miles de casos de quemados alrededor del mundo

Fuente : www.diariodelhuila.com 

La paradoja del Premio Nobel :

Cada vez que oigo : Fulanito gano el premio Nobel de ... siempre me quedará en la mente que su inventor y principal promotor fue Alfred Nobel , el químico que en 1867 inventó la dinamita , un éxito para la extracción de petróleo  de aquellos años ,  al día de hoy su legado ha sido mas negativo que positivo  , reflexión que  en su lecho de muerte quiso congraciar en favor de la humanidad por lo cual delego 2/3 de su enorme fortuna en el desarrollo de la ciencia, la literatura y otros campos a través de los premios Alfred Nobel  o simplemente "premios Nobel" . 

Figura 2 .El químico inventor de la dinamita y de los premios mas famosos del mundo,Alfred Nobel .

Fuente : noticias.universia.net.mx .

La  Dinamita :

La dinamita inventada por Nobel se basa en el uso de la Nitroglicerina  (liquido incoloro ) ,los experimentos demostraron que este material es sumamente sensible a la combustión , en uno de ellos cayo muerto su hermano menor . El deseo de volver mas controlable la nitroglicerina le hizo llegar a la conclusión de que al combinarla con Diatomita ( sedimento silicio)  podría "programar" sus explosiones y así lo hizo , solo faltaba una pieza mas para su invento multimillonario : un detonador eléctrico , por suerte la dinamita es muy resistente a la temperatura  y solo se activa detonándola con una conexión a detonador .

Figura 3 .Modelo de un detonador de dinamita, 

(A) Diatomita roseada con Nitroglicerina .

(B) Aislante Protector.

(C) Conexión.  

(C) Detonador (Electricomécanico)

Fuente : http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dynamite-5.svg

El ingenio del TNT:

Trinitrotolueno  es el nombre químico del TNT ,un hidrocarburo amarillento mucho mas manejable que la Nitroglicerina ya que es inmune a la fricción y a las altas temperaturas . Según experimentos el TNT explota con un objeto mayor a 2 kg a mínimo una altura de  0,35 metros .

Figura 4 .Modelo simple para la explosion por TNT.

Fuente : http://laantorchanoticias.blogspot.com/

La velocidad a la que debe ir el objeto es de mínimo :  

.

Para encontrar la energía del objeto que cae usamos ley de conservación de la energía :

Analizando el problema encontramos que al inicio hay energía cinética y potencial , al final solo cinética.

 

Necesita un detonador para accionarse debido a que soporta mucha temperatura, se uso muchos años en tiempos de guerra mundial especialmente por los alemanes de comienzos del siglo XX , actualmente es muy útil  para aplicaciones arquitectónicas en donde se debe demoler una estructura grande. 

Figura 5. Me pregunto si el coyote sabrá la diferencia entre TNT y dinamita?.

Las peligrosas Ondas De Choque:

La mecánica que rige un explosivo es bastante compleja ya que existen procesos químicos por un lado y de temperatura , convención del aire  y otros factores mas ,el físico Enrico Fermi hizo grandes investigaciones acerca de este tema  debido a la primera explosión nuclear en Alamogordo (Nuevo México)  a la que fue testigo directo .Se tiene 3 pasos : calentamiento a volumen constante , Expansión adiabática , Propagación onda de choque .

1. Calentamiento a volumen constante :

La explosión se libera  y en un intervalo muy pequeño de tiempo (tan solo unos mili segundos ) se produce un aumento drástico de temperatura , el volumen de la explosión se mantiene constante ,este es el paso en donde se observa una "bola de fuego" .

2. Expansión adiabática :

La temperatura cae ,pero la energía calorífica  se mantiene constante ya que  no intercambia calor con el medio externo a esto se le considera sistema adiabático , sucede un cambio extremo de presión .

3. Propagación de la onda de choque : 

Esta rapidísima expansión provoca un desplazamiento del aire (onda expansiva en color azul) situado a distancias mayores que se propaga a la velocidad del sonido v_{s  .}

Figura 6. Una onda de choque producida por un cambio 

brusco de presión de ancho (d) y  radio r .

Fuente: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/bomba/bomba.htm

4.  El resto del fenómeno es bien conocido: por su baja densidad la bola asciende arrastrando una columna de polvo y materiales vaporizados  mientras se va mezclando turbulentamente con el aire circundante. En el caso de una bomba nuclear : Al llegar a la tropopausa se ensancha formando el característico y terrible hongo, que luego deja su maligna siembra radiactiva en los territorios a sotavento de la explosión.

La onda de choque viaja muy rápido y depende de la clase de explosivo :se dice que en los artefactos explosivos nombrados “bajos explosivos” ( dinamita ,TNT)  la onda expansiva es de 1000 mt/seg . y en los artefactos explosivos nombrados "altos explosivos" ( bomba atómica   es de 7000 mt /seg aproximadamente.Es tanta la energía que se libera en una explosión que al estudiar el fenómeno se debe trabajar en Kilotones equivalente a .   

Mira la onda de choque de esta explosión : http://www.youtube.com/watch?v=PKLD7UQgX6U

Como mata una bomba ? 

Son numerosas las causas de muerte asociadas a el contacto directo con la bomba o las ondas de choque :

1.  El contacto directo con una bomba puede producir quemaduras de hasta tercer grado que pueden ser mortales.

2. El frente de onda de una onda de choque actúa como una "cuchilla" , es capaz de estallar células y posteriormente dañar tejidos  , obviamente es letal.

3. las ondas de choque suelen expulsar hacia la espalda ( si el golpe viene de frente )  las viseras del cuerpo tal como los intestinos , puede haber sangrado interno debido al movimiento , estas lesiones son sumamente peligrosas . También puede desgarrar el aire que existe en los pulmones , esto produce rompimiento de alvéolos pulmonares y muerte por deficiencia de aire.

4. Daño psicológico , en casi todas las catástrofes existe la posibilidad de contraer enfermedades de tipo psicológico , debido a vivir una experiencia trágica .

Existen muchas otras causas de lesión mas no muerte como : bombas de fragmentación ( metralla ) en donde el material con el que viene la bomba termina actuando de lesionador de tejidos externos .

Figura 7.Uno de los actos mas cobardes que ha 

habido en la historia .

Fuente: news.bbc.co.uk 

Conclusión :

En un intento mas por explotar el petroleo hemos descubierto la ¡la dinamita¡¡¡¡ y luego el TNT y después la bomba atómica , al día de hoy estamos viviendo muertes por la dudosa utilidad de algunos temas de química en particular , se abre la discusión : enseñar o no enseñar? . Después del articulo nos hemos dado cuenta de que las ondas no solo son físicas sino que pueden ¡matar ¡.