凝縮雲

サムネイル|キャッスル作戦"ブラボー"で見られた凝縮雲のリング。 爆発の威力がある点を越すと、ウィルソン雲からリングの形になる。
凝縮雲、またはウイルソン雲とは、湿度の高い場所で大爆発が起きる時によく見られる雲の一種である。

 仕組み 
核爆発や火山噴火の大きな爆発が湿度が高い場所で起きると、 爆風が空気を露点気温まで気温を下げる事ができ、そこで空気中の水蒸気が水滴になり、雲となる。爆風は時間の経過と距離の変化により、弱くなることから、この現象は一時的なものであり、爆風の力によって空気が露点気温を下回らなくなると、この雲は消滅してしまう。
サムネイル|音速の壁を割るFA-18機
他にもジェット機が音速の壁を割る時に同じ空気中の水蒸気が水滴に変化する現象が起きる。

 名前の由来 
サムネイル|C. T. R. ウィルソン

"ウィルソン雲"という名前は、チャールズ・トンプソン・リーズ・ウィルソンが、”クラウドチャンバー”(放射線を見えるようにするもの)を発明したことから来ている。 

ウィルソンの元の装置では、水またはアルコール蒸気で過飽和状態にある空気を密閉したチャンバーが急速な断熱膨張を起こす。この膨張によりガスは著しく冷却され、蒸気が凝縮しやすい状態になる。この瞬間に電離放射線がチャンバーを通過すると、粒子の進路に沿って生成されたイオンが凝縮核として働き、目に見える微小な液滴が形成され、粒子の軌跡が明らかになる。同様に、大爆発による衝撃波は、初期の圧縮に続いて周囲の空気の急速な希薄化(膨張)を引き起こす。この希薄化段階は、大幅な断熱冷却をもたらす。周囲の空気が十分に湿っている場合、この冷却によって温度が露点以下に低下し、水蒸気が目に見える雲に凝縮する。このように、爆発現象と科学機器の両方に、急速な断熱膨張が関与しており、それが冷却とそれに続く目に見える蒸気の凝縮につながる。核形成のメカニズムと規模は異なるが(チャンバーは特定のトラック形成にイオンに依存しますが、爆発雲はバルク冷却によって形成され、多くの場合、既存の大気エアロゾル上に凝縮する)、急激な冷却によって引き起こされる凝縮という共通の基本的な物理原理が、口語的な命名の根拠となっている。

 脚注 

Category:爆発
Category:物理現象