الضغط الزائد

الضغط الزائد (أو ضغط الانفجار الزائد ) هو الضغط الناتج عن موجة صدمية أعلى من الضغط الجوي الطبيعي . قد تنجم موجة الصدمة عن دوي اختراق حاجز الصوت أو عن انفجار ، ويحظى الضغط الزائد الناتج باهتمام خاص عند قياس آثار الأسلحة النووية أو القنابل الحرارية .

بحسب مقال نُشر في مجلة العلوم السمية ،

يُعدّ ضغط الانفجار الزائد (BOP)، المعروف أيضاً باسم ضوضاء النبضات عالية الطاقة، نتيجةً ضارةً للانفجارات وإطلاق الأسلحة. ويؤدي التعرض لموجات الصدمة الناتجة عن ضغط الانفجار الزائد وحده إلى إصابة أجهزة الجسم المجوفة بشكل رئيسي، مثل الجهاز السمعي والتنفسي والهضمي. ^{[ 1 ]}

يمكن لبدلة إزالة المتفجرات التي يرتديها خبراء إبطال المتفجرات أن تحمي من آثار مادة الحماية من الانفجارات. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

يوضح الجدول أعلاه بالتفصيل آثار الضغط الزائد على جسم الإنسان في مبنى متأثر بانفجار موجات الضغط الزائد، كما هو موضح لاحقًا في المجلة.

يستطيع جسم الإنسان تحمل ضغط انفجار مرتفع نسبيًا دون التعرض لإصابة رئوية ضغطية. يؤدي ضغط انفجار مقداره 5 رطل لكل بوصة مربعة إلى تمزق طبلة الأذن لدى حوالي 1% من الأشخاص، بينما يؤدي ضغط انفجار مقداره 45 رطل لكل بوصة مربعة إلى تمزق طبلة الأذن لدى حوالي 99% من الأشخاص. ويبلغ الحد الأدنى لتلف الرئة حوالي 15 رطل لكل بوصة مربعة من ضغط الانفجار. قد يتسبب ضغط انفجار يتراوح بين 35 و45 رطل لكل بوصة مربعة في وفيات بنسبة 1%، بينما قد يتسبب ضغط انفجار يتراوح بين 55 و65 رطل لكل بوصة مربعة في وفيات بنسبة 99%. ^{[ 3 ]}

وفقًا للوثائق الصادرة عن مركز المعلومات الفنية للدفاع العسكري الأمريكي (DTIC)،

تبلغ احتمالية نجاة الإنسان من ضغط 500 رطل لكل بوصة مربعة حوالي 50%، لكنه سيتعرض على الأرجح لإصابات بالغة عند ضغط يتراوح بين 70 و100 رطل لكل بوصة مربعة. وتتعرض طبلة الأذن المكشوفة للتمزق بنسبة 50% عند ضغط 15 رطل لكل بوصة مربعة. ومع ذلك، فإن الرجل الواقف سيُقذف بعيدًا بسرعة تقارب 10 أقدام في الثانية بفعل صدمة ضغط قصوى تبلغ 25 رطل لكل بوصة مربعة. ^{[ 4 ]}

هذا خاص بـ "ذروة الضغط اللحظية"، بينما الجدول السابق خاص بضغط المدة الطويلة.

يتم تحديد الضغط الزائد في حيز مغلق باستخدام "صيغة ويبول": ^{[ 5 ] [ 6 ]}

$${\displaystyle \Delta p=22.5\left({m \over V}\right)^{0.72}{\text{bars}}}$$

أين:

• 22.5 هو ثابت تم تحديده بناءً على التجربة.
• ${\displaystyle m\,}$= (كيلوغرام) صافي كتلة المتفجرات محسوبة باستخدام جميع المواد المتفجرة وفعاليتها النسبية
• ${\displaystyle V\,}$= (متر مكعب) حجم مساحة معينة (يستخدم بشكل أساسي لتحديد الحجم داخل مساحة مغلقة)

• إبطال مفعول القنابل