Phòng thí nghiệm nổ lớn nhất thế giới

MỹCơ sở Thử nghiệm Nghiên cứu Nổ có đường ống nổ dài hơn 152 m, dùng để hỗ trợ thí nghiệm về sóng xung kích nhanh như công nghệ đẩy siêu thanh, hiện tượng vật lý thiên văn năng lượng cao.

Đường ống nổ của DRTF. Ảnh: Đại học Texas A&M

Theo Interesting Engineering, Đại học Texas A&M sắp đưa vào hoạt động phòng thí nghiệm nổ lớn nhất thế giới, dùng để tạo ra và đo các vụ nổ có kiểm soát ở quy mô chưa từng thấy. Cơ sở Thử nghiệm Nghiên cứu Nổ (DRTF), nằm trong khuôn viên RELLIS của trường gần Bryan, Texas.

Đường ống nổ của cơ sở có đường kính gần 1,8 mét và dài 152,4 mét, gần bằng hai sân bóng đá. Lớp ngoài bằng kim loại của đường ống gồm nhiều tường thép dày xấp xỉ 2 cm và phủ đất để giảm ồn. Cảm biến gắn dọc chiều dài ống có thể thu thập dữ liệu về áp suất, tốc độ sóng xung kích và quá trình cháy với độ phân giải micro giây khi vụ nổ lan rộng. Thông qua kích nổ hỗn hợp hóa chất trong điều kiện kiểm soát, DRTF cho phép các nhà nghiên cứu phân tích những vụ nổ mạnh đủ để san bằng toàn bộ tòa nhà. Sóng xung kích hình thành trong đường ống có thể đạt tốc độ Mach 5 (6.115 km/h) trong chưa đầy 5 giây, theo Popular Science.

Để đo vụ nổ, các nhà nghiên cứu truyền dòng điện qua dây dẫn trong hỗn hợp khí methane và không khí. Khi được kích hoạt, vụ nổ mạnh lan truyền qua đường ống, tạo ra sóng xung kích di chuyển cực nhanh. Cấu trúc hấp thụ và kiểm soát năng lượng khổng lồ này, truyền qua hệ thống phức tạp chứa bộ giảm thanh dài 90 m. "Khi chúng tôi kích hoạt quá trình đốt cháy, sóng xung kích chạy qua đường ống vào bộ giảm thanh, giúp hạ tiếng ồn từ khoảng 220 decibel xuống còn 120, qua đó hạn chế ảnh hưởng tới hệ sinh thái", Scott Jackson, giám đốc kỹ thuật của DRTF, giải thích.

Theo Discover Magazine, mỗi thử nghiệm cung cấp lượng lớn dữ liệu độ phân giải cao, giúp nhà khoa học phân tích đặc điểm của năng lượng cực mạnh theo thời gian thực. Một trong những trọng tâm của DRTF là ngăn ngừa thảm họa như vụ cháy Buncefield năm 2005 ở Anh, bằng cách nghiên cứu bất ổn nhỏ có thể dẫn tới những vụ nổ thảm khốc như thế nào, từ đó phát triển và tạo ra thiết kế công nghiệp an toàn hơn.

DRTF đang thúc đẩy nghiên cứu di chuyển ở tốc độ siêu thanh, lĩnh vực tiên tiến trong kỹ thuật hàng không vũ trụ có thể rút ngắn thời gian bay từ Los Angeles đến New York chỉ còn một giờ. Khác với động cơ truyền thống dựa vào quá trình đốt cháy ổn định, hệ thống đẩy dựa trên kích nổ sử dụng vụ nổ nhanh, có kiểm soát để tạo lực đẩy. Hiểu rõ quá trình này có thể giúp mở ra khả năng di chuyển hàng không và du hành không gian nhanh và hiệu quả hơn. Các nhà nghiên cứu cũng sử dụng DRTF để khám phá nhiều hiện tượng vũ trụ như lập mô hình vụ nổ siêu tân tinh.

An Khang