Mainz 1997 – wissenschaftliches Programm

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K: Kurzzeitphysik

K 8: Kurzzeitdynamik

K 8.2: Vortrag

Donnerstag, 6. März 1997, 11:15–11:30, RW 2

Visualisierung des Bruchvorganges bei Wasser-Schmelze-Explosionen mittels Hochgeschwindigkeitskinematographie — •R. Büttner¹, B. Zimanowski² und J. Nestler¹ — ¹Physikalisches Institut, Universität Würzburg, Am Hubland, D-97074 Würzburg — ²Institut für Geologie, Universität Würzburg, Pleicherwall 1, D-97074 Würzburg

Thermische Wasser-Schmelze-Reaktionen sind seit über 20 Jahren ein intensives Feld interdisziplinärer Forschung (Physik, Ingenieurwissenschaften, Geologie) und werden üblicherweise in 4 Phasen beschrieben: (i) Vorvermischung von Schmelze und Wasser, (ii) Systemtriggerung durch induzierten oder spontanen Zusammenbruch der thermisch isolierenden Dampffilme, (iii) Fein-Fragmentation der Schmelze und lawinenartiges Anwachsen des Wärmeaustausches und (iv) Dampfbildung, Expansion des Systems und weitere hydro-/aerodynamische Fragmentation der
Schmelze. Im Gegensatz zu (i), (ii) und (iv) ist (iii) bisher nicht befriedigend im Hinblick auf die gemessenen enormen Energiefreisetzungen geklärt. Wir stellen Experimente vor, bei denen dieser Vorgang in einem transparenten System mittels Hochgeschwindigkeitskinematographie direkt beobachtet werden konnte. Die Bilder zeigen, daß die Schmelze einem Bruchprozeß unterliegt, analog zur Fragmentation thermisch vorgespannter Gläser [1]. Die Resultate sollen im Hinblick auf die daraus zu folgernden Modellvorstellungen diskutiert werden.

[1] S. Chandrasekar, M. M. Chaudhri, Phil. Mag. B 70(6), 1195 (1994)