Explosiones nucleares y como verlas

Este post no trata de explosiones nucleares en sí, sino de cómo se las arreglaban los norteamericanos para poder fotografiar y así estudiar tales pruebas.

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El problema es el siguiente: los tiempos de exposición para que una foto capture los momentos iniciales de la detonación son del orden de los pocos nanosegundos hasta dos milisegundos. La película tiene que ser expuesta y luego cubierta en un periodo de tiempo muy corto. En una cámara convencional, esto se hacía (y se sigue haciendo mayormente) con un shutter, u obturador, mecánico. O sea una “tapa” que se desplace, exponga la película a la luz el tiempo correcto, y vuelva a taparla. Se tiene que “tapar” y “destapar” suficientemente rápido como para que la película no quede más expuesta en el centro que en los bordes, cosa que cuando se produce se llama “viñeteo”. Este viñeteo era, por ejemplo, un efecto a tener en cuenta cuando se medían magnitudes de estrellas en placas fotográficas. Yo, afortunadamente, no soy tan viejo y zafé de usarlas (ésta es una época dorada para la Astronomía…)

Volviendo al tema, resulta que no había obturador mecánico tan rápido como para abrirse y cerrarse en tan corto tiempo, menos aún garantizar que sea más rápido que esto para exponer la película de forma pareja. ¿Cómo solucionarlo?

Les presento a la cámara rapatrónica.

Y si, se ve como un ladrillo metálico, pero tiene un nombre fachero. Recomiendo leer algo de polarización de la luz (hasta que te aburras) antes del siguiente párrafo.

Es una cámara de muy alta velocidad, capaz de tomar fotos con 10 nanosegundos de tiempo de exposición. Eso es 0,000000010 segundos. Fue inventada por Harold “Doc” Edgerton en la década de 1940. La cámara, llamada “rapatronic” por “rapid-electronic” camera, posee un obturador no mecánico lo que le permite alcanzar las increíbles velocidades necesarias. Cuando la luz de la explosión llega a la cámara, activa una fotocélula que dispara el mecanismo: éste consiste en dos láminas polarizadoras lineales con una celda para producir efecto Kerr en medio. La primera lámina sólo deja pasar luz polarizada en cierto ángulo. La segunda lámina, al estar con su ángulo de polarización a 90° de la anterior, normalmente bloquea toda la luz que deja pasar la primera lámina. En el momento de activarse, la “celda de Kerr” recibe un campo eléctrico que la convierte en birrefringente, cambiando la polarización de una parte de la luz incidente, de forma que parte de esta termina pasando la segunda lámina polarizadora. “Activar” y “desactivar” el campo eléctrico es bastante rápido y se logran los tiempos deseados. Cómo la cámara se activa sólo al recibir el pulso de luz de la explosión, se usaban varias para poder armar una secuencia y así estudiar cómo se propagaba el frente de ondas. La verdad, estos muchachos la pasaban bomba.

Bonus Track: “Rope trick effects”

Son las “puntas” esas que salen hacia abajo. Noten cómo se ve apenas la silueta de la torre.

Este efecto fue descubierto gracias al uso de cámaras rapatrónicas. El nombre se lo puso el físico Dr. John Malik, que se dedicó a estudiarlas para saber de que se trataban; el efecto se debe a la absorción de radiación térmica producida por la onda expansiva sobre los cables de anclaje que sostienen a la torre donde se encontraba alojada la bomba. La onda de choque calienta el aire a mas de 20.000 Kº unos pocos nanosegundos después de la detonación, y ésta emite un montón de luz en longitudes de onda visibles (mayor a 100 veces más que el sol) que es absorbida por dichos cables produciendo que estos se calienten, brillen y se vaporicen antes de que llegue la onda expansiva. Según este sitio (de donde saqué gran parte de la información), Malik se dio cuenta de que el recubrimiento de los cables era importante; si se pintaban de negro el efecto era mas notable y si se usaba una pintura reflectante no se observaban los picos.

¡Qué lindo poder ver estos efectos! y al mismo tiempo esperar que semejantes cosas no vuelvan a ser usadas.

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3 respuestas a Explosiones nucleares y como verlas

  1. Guillote dijo:

    Mansas las figuras que se hacen con los cables! Buenísimo che.

  2. Gabinni dijo:

    Q buen post, no sabia nada de eso. Esta de pm!!! Saludos!!!

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