Պայթյուն

Պայթյուն, սահմանափակ ծավալում մեծ քանակության էներգիայի անջատումը կարճ ժամանակահատվածում։


== Էություն ==
Պայթյուն հանգեցնում է խիստ տաքացած և շատ բարձր ճնշում ունեցող գազի (պլազմայի) առաջացման, որն ընդարձակվելիս քայքայիչ մեխանիկական ազդեցություն է գործում շրջապատող միջավայրի վրա՝ շարժման մեջ դնելով այն։ Պայթյունի առաջացրած այդ շարժումը, որի դեպքում տեղի է ունենում միջավայրի ճնշման, խտության և ջերմաստիճանի կտրուկ աճ, կոչվում է պայթյունային ալիք։ Վերջինիս մեխանիկական ազդեցությունը թուլանում է պայթյունի վայրից հեռանալիս։


== Քիմիական ազդեցություն ==
Պայթյունի բազմազան տեսակները տարբերվում են էներգիայի աղբյուրի ֆիզիկական բնույթով և այդ էներգիայի անջատման եղանակով։ Պայթյունի բնորոշ օրինակ է քիմիական պայթուցիկ նյութերի պայթյունը։ Պայթուցիկ նյութերն ընդունակ են քիմիապես արագ քայքայվելու, որի դեպքում միջմոլեկուլային կապերի էներգիան անջատվում է ջերմության ձևով։ Պայթուցիկ նյութերի համար բնորոշ է քիմիական քայքայման արագության մեծացումը՝ ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց։ Քիմիական փոխակերպումը պայթուցիկ նյութում տարածվում է հաջորդաբար, շերտից շերտ ալիքի ձևով։ Այդպիսի ալիքի՝ մեծ արագությամբ շարժվող առջևի ճակատը ստեղծում է հարվածային ալիք։ Պայթուցիկ նյութի քիմիական փոխակերպման պրոցեսը, որն սկիզբ է առնում հարվածային ալիքից և ուղեկցվում էներգիայի արագ անջատմամբ, կոչվում է դեպոնացում։ Պայթուցիկ նյութի հատուկ ձևի լիցքերի կիրառությամբ կարելի է ուժեղացնել պայթյունի ազդեցությունը որոշակի ուղղությամբ (տես Կումոււյաաիվ էֆեկտ)։


== Փոխակերպումներ ==
Նյութերի ավելի հիմնարար փոխակերպումների հետ կապված պայթյուններից են միջուկային պայթյունները, որոնց դեպքում ստացվող հսկայական էներգիայի աղբյուրը ուրանի կամ պլուտոնիումի իզոտոպների միջուկների տրոհման կամ ծանր ջրածնի միջուկների սինթեզի պրոցեսներն են։ Միջուկային պայթյունից, բացի հզոր պայթյունային ալիքից, ուղեկցվում է նաև լույսի ինտենսիվ առաքումով և թափանցող ճառագայթումով։ Պայթյունների վերոնշյալ տեսակներում անջատված էներգիան մոլեկուլային կամ միջուկային կապի էներգիայի ձևով նախապես պարունակվում էր նյութում։ Կան նաև այնպիսի պայթյուններ, որոնց դեպքում անջատվող էներգիան մատուցվում է արտաքին աղբյուրից։ Այդպիսի պայթյունի օրինակ է հզոր էլեկտրական պարպումը որևէ միջավայրում։ Պայթյունի երևույթ կարող է առաջանալ նաև նյութի վրա կիզակետված լազերային ճառագայթման ազդեցության դեպքում։ Մեծ արագությամբ միմյանց ընդառաջ շարժվող պինդ մարմինների բախումը նույնպես հանգեցնում է պայթյունի։


== Ազդեցությունն ==
Բնության մեջ տեղի են ունենում պայթյունով ուղեկցվող բազմազան երևույթներ։ Հզոր էլեկտրական պարպումները մթնոլորտում ամպրոպի (կայծակի) ժամանակ, հրաբուխների հանկարծակի ժայթքումը, խոշոր երկնաքարերի անկումը Երկրի մակերևույթի վրա պայթյունի տարբեր տեսակների օրինակներ են։ Իրենց մասշտաբով հսկայական պայթյուններ են գունոլորտային բռնկումները Արեգակի վրա, որոնց դեպքում անջատվող էներգիան հասնում է ~1017 ջոուլի։ Տիեզերական տարածությունում տեղի ունեցող ահռելի պայթյունի բնույթ ունեն նոր աստղերի բռնկումները, երբ մի քանի ժամվա ընթացքում անջատվում է 1038-1039 ջոուլ էներգիա (այդքան էներգիա Արեգակը ճառագայթում է 10-100 հազար տարվա ընթացքում)։
Վերջապես, մարդու երևակայության սահմաններից դուրս եկող պայթյուններ են գերնոր աստղերի բռնկումները (էներգիան հասնում է ~1043 ջոուլի) և որոշ գալակտիկաների միջուկներում տեղի ունեցող պայթյունները (1050 ջ)։ Պայթյունների բնորոշ առանձնահատկությունը էներգաանջատման բացառիկ կարճատևությունն է։ Եթե, օրինակ, պայթյունը տեղի է ունենում հոծ միջավայրում, ապա էներգիան անջատվում է նախքան միջավայրի շարժում ստանալը։ Պայթյունի կարևոր բնութագրերից է էներգաանջատման խտությունը, որը հավասար է պայթյունի էներգիայի և այն ծավալի հարաբերությանը, որտեղ ընթանում է էներգիայի անջատումը։ Պայթյունները խաղաղ նպատակներով լայն կիրառություն են գտել գիտական հետազոտություններում և արդյունաբերության մեջ։ Պայթյունի ազդեցությամբ նյութը կարող է հանդես գալ այնպիսի վիճակներում, որոնք անհասանելի են հետազոտման այլ եղանակների դեպքում, ուստի այն հնարավորություն է տվել զգալի առաջընթացի հասնել բարձր ճնշման և ջերմաստիճանի պայմաններում գազերի, հեղուկների և պինդ մարմինների հատկությունների ուսումնասիրման ասպարեզում։


== Հետազոտություն ==
Պայթյունների հետազոտությունը կարևոր նշանակություն ունի անհավասարակշիռ պրոցեսների ֆիզիկայի զարգացման համար, որն ուսումնասիրում է տարբեր միջավայրերում զանգվածի, իմպուլսի և էներգիայի փոխանցման երևույթները, նյութի ֆազային անցումների մեխանիզմները, քիմիական ռեակցիաների կինետիկան են։ Քիմիական պայթուցիկ նյութի պայթյունի դեպքում առաջացող ուժեղ լուսառաքումը կարող է օգտագործվել լազերի մղման համար։ Պայթուցիկ նյութի դետոնացման ժամանակ ստեղծվող բարձր ճնշման ազդեցությամբ են իրականացնում պայթյունային դրոշմումը, եռակցումը և մետաղների ամրացումը։