Nucleaire explosie 10 miljoenste seconde na detonatie

Nucleaire explosie 10 miljoenste seconde na detonatie

PieterMolenaar 1089 0
In de jaren veertig hadden wetenschappers bij testen met atoomexplosies moeite de groei van de vuurbal direct na de ontploffing te bestuderen. Camera's in die tijd waren daar simpelweg niet snel genoeg voor. Harold Eugene Edgerton van het Massachusetts Institute of Technology bedacht daarvoor de 'rapatronic'-camera.

De eerste pogingen het verloop van een nucleaire explosie met camera's te volgen resulteerde door de zeer snelle expansie van de vuurbal vlak na de explosie in zwaar bewogen en overbelichte foto's. Om onderzoek te doen naar het verloop van een explosie van een atoombom was een camera nodig die een tien miljoenste seconde na ontploffing een foto kon nemen met een sluitertijd gemeten in nanoseconden.

'Doc' Edgerton

Harold Eugene 'Doc' Edgerton van het Massachusetts Institute of Technology, pionier op het gebied van high-speed fotografie, nam de uitdaging aan en ontwikkelde de 'rapatronic'. Deze camera had een ingenieus sluitermechanisme op basis van twee polarisatiefilters met daartussen een zogeheten Kerr-element. De twee filters zijn 90 graden ten opzichte van elkaar gedraaid, zodat deze standaard geen licht door laten.

Door het magneto-optische Kerr-element met behulp van een zware condensator korte tijd onder spanning te zetten, kan deze het licht buigen, waardoor het lichtgevoelige materiaal in de camera slechts gedurende 10 nanoseconden belicht wordt. Omdat de rapatronic-camera's slechts voor eenmalig gebruik waren, werden meerdere van deze camera's gebruikt die op verschillende tijden geactiveerd werden om een dergelijke explosie vast te leggen.

Rope trick-effect

Op de foto's is goed de bijna organisch ogende vuurbal te zien. De puntige uitsteeksels op sommige foto's zijn toe te schrijven aan het zogeheten 'rope trick'-effect van zeer snel verdampende ondersteuningskabels. Het is haast niet voor te stellen hoe snel een dergelijke vuurbal aanzwelt na slechts luttele nanoseconden. Bij Wikipedia zijn meer foto's te zien met dit onderwerp, terwijl bij Dam Interesting een goede uitleg over de rapatronic-camera te lezen is.