การยุบทันที

การยุบทันที^[1] เป็นกระบวนการที่วัตถุถูกทำลายโดยการยุบตัว (หรือถูกบีบอัด) ลงในตัวมันเอง ตรงกันข้ามกับ การระเบิด (ซึ่งขยายปริมาตร) การยุบทันทีจะลดปริมาณที่ครอบครองและรวมสสารและพลังงาน เข้าไว้ด้วยกัน การยุบทันทีที่แท้จริงมักจะเกี่ยวข้องกับความแตกต่างระหว่างแรงดันภายใน (ต่ำกว่า) และภายนอก (สูงกว่า) หรือแรงภายในและภายนอก ซึ่งมีขนาดใหญ่มากจนโครงสร้างพังทลายลงมาในตัวมันเอง หรือเข้าไปในช่องว่างที่ครอบครองถ้าไม่ใช่วัตถุที่เป็นของแข็งทั้งหมด^{[ต้องการอ้างอิง]} ตัวอย่างของยุบทันที ได้แก่ เรือดำน้ำที่ถูกบีบอัดจากภายนอกโดยแรงดันอุทกสถิตของน้ำโดยรอบ^[2] และการยุบตัวของ ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากภายใต้ความดันจากแรงโน้มถ่วงของมันเอง

การยุบทันที สามารถ ทำให้วัสดุกระจายออกไปด้านนอกได้ (เช่น เนื่องจากแรงของการดีดตัวของวัสดุที่ตกลงมาด้านใน หรือวัสดุรอบข้างถูกขับออกมาเมื่อชิ้นส่วนด้านในพังทลาย) แต่นี่ไม่ใช่องค์ประกอบสำคัญของการยุบทันที และการยุบทันทีทุกประเภทจะไม่ทำเช่นนั้น หากวัตถุเคยเป็นของแข็งมาก่อน การการยุบทันทีมักจะต้องใช้รูปแบบที่มีความหนาแน่น มากขึ้น ซึ่งมีผลทำให้มีความเข้มข้นมากขึ้น บีบอัด หนาแน่นขึ้น หรือเปลี่ยนเป็นวัสดุใหม่ที่หนาแน่นกว่าเดิม

ตัวอย่าง

อาวุธนิวเคลียร์

ในการออกแบบอาวุธนิวเคลียร์ประเภทยุบทันที ทรงกลมของพลูโตเนียม ยูเรเนียม หรือวัสดุฟิสไซล์อื่น ๆ ถูกยุบตัวด้วยการจัดเรียงตัวของประจุระเบิดทรงกลม สิ่งนี้ทำให้ปริมาตรของสสารลดลง และเพิ่มความหนาแน่นขึ้น 2-3 เท่า ทำให้มันถึงมวลวิกฤต และก่อให้เกิดการระเบิดนิวเคลียร์

ในอาวุธเทอร์โมนิวเคลียร์บางรูปแบบ พลังงานจากการระเบิดนี้จะใช้เพื่อระเบิดแคปซูลเชื้อเพลิงฟิวชันก่อนที่จะจุดไฟ ทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิวชัน (ดู การออกแบบเทลเลอร์–อูลาม) โดยทั่วไป การใช้รังสีเพื่อทำให้บางสิ่งยุบตัว เช่น ในระเบิดไฮโดรเจนหรือการหลอมในภาชนะปิดที่เฉื่อยแบบขับเคลื่อนด้วยเลเซอร์ ซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อกระบวนการว่า การยุบตัวเชิงรังสี

พลศาสตร์ของไหล

โพรงอากาศ (การเกิดฟอง/ยุบตัวในของเหลว) เกี่ยวข้องกับกระบวนการยุบตัว เมื่อฟองอากาศก่อตัวขึ้นในของเหลว (เช่น โดย ใบพัดน้ำความเร็วสูง) โดยทั่วไปแล้วฟองอากาศนี้จะยุบตัวอย่างรวดเร็วโดยของเหลวที่อยู่รอบ ๆ

ฟิสิกส์ดาราศาสตร์

การยุบทันทีเป็นส่วนสำคัญของการยุบตัวจากความโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ ซึ่งอาจนำไปสู่การเกิดมหานวดารา แล้วตามมาด้วยดาวนิวตรอน และหลุมดำ

ในกรณีที่พบบ่อยที่สุด ส่วนในสุดของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ (เรียกว่าแกน) จะหยุดการเผาไหม้และหากไม่มีแหล่งความร้อนนี้ แรงที่ยึดให้อิเล็กตรอนและโปรตอนแยกจากกันจะไม่แรงพอที่จะทำเช่นนั้นได้อีกต่อไป แกนกลางยุบตัวเองอย่างรวดเร็ว และกลายเป็นดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ ชั้นนอกของดาวฤกษ์เดิมจะตกลงมาด้านในและอาจดีดตัวออกจากดาวนิวตรอนที่สร้างขึ้นใหม่ (หากมีการสร้างขึ้น) ทำให้เกิดมหานวดารา

ควบคุมการรื้อถอนโครงสร้าง

อาคารขนาดใหญ่ที่มีโครงสร้างหลากหลายประเภท เช่น อิฐก่อ โครงเหล็ก หรือคอนกรีตเสริมเหล็ก ชอาจถูกลดเหลือเป็นกองเศษหินหรืออิฐที่กำจัดออกได้ง่าย โดยการเลือกทำลายองค์ประกอบที่รองรับโดยการระเบิดแบบต่อเนื่องและแบบจำกัด เป้าหมายคือการจำกัดวัสดุให้อยู่ในพื้นที่เฉพาะ โดยปกติเพื่อหลีกเลี่ยงอันตรายต่อโครงสร้างที่อยู่ใกล้เคียง เทคนิคนี้เกี่ยวข้องกับการยิงค่ารื้อถอนที่วางไว้อย่างแม่นยำในช่วงเวลาที่กำหนดซึ่งใช้แรงโน้มถ่วงเพื่อทำให้ศูนย์กลางของอาคารตกลงในแนวดิ่งในขณะเดียวกันก็ดึงด้านข้างเข้ามาด้านใน ซึ่งเป็นกระบวนการที่มักอธิบายอย่างผิดพลาดว่าเป็น การยุบตัว

หลอดรังสีแคโทดและการระเบิดของแสงฟลูออเรสเซนต์

มีสุญญากาศสูงอยู่ภายในหลอดรังสีแคโทดทั้งหมด หากเปลือกแก้วด้านนอกเสียหาย อาจเกิดการระเบิดที่เป็นอันตรายได้ เนื่องจากพลังของการระเบิด ชิ้นส่วนแก้วอาจพุ่งออกไปด้วยความเร็วที่เป็นอันตราย แม้ว่าหลอดรังสีแคโทดสมัยใหม่ที่ใช้ในโทรทัศน์และจอคอมพิวเตอร์จะมีแผ่นปิดหน้าเคลือบด้วยกาวอิพ็อกซีหรือมาตรการอื่น ๆ เพื่อป้องกันการแตกของซอง แต่หลอดรังสีแคโทดที่นำออกจากอุปกรณ์ต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวังเพื่อป้องกันความเสียหาย^[3]