Explosion - Définition et Explications

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Introduction

Série d'explosions.
Cratère de « mine » en Flandre lors de la Première Guerre mondiale.

Une explosion est la transformation rapide d'une matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) en une autre matière ayant un volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...) plus grand, généralement sous forme de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...). Plus cette transformation s'effectue rapidement, plus la matière résultante se trouve en surpression ; en se détendant jusqu'à l'équilibre avec la pression atmosphérique (La pression atmosphérique est la pression de l'air en un point quelconque d'une atmosphère.), elle crée un souffle déflagrant ou détonant, selon sa vitesse (On distingue :).

Classification

Les explosions peuvent être classées en fonction de la vitesse de l'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation...) qu'elles engendrent :

  • on emploie le terme déflagration lorsque le front de décomposition (En biologie, la décomposition est le processus par lequel des corps organisés, qu'ils...) se déplace à une vitesse inférieure à la vitesse du son dans le milieu local,
  • on parle de détonation lorsque le front de flamme dépasse la vitesse du son des gaz brûlés, ce qui engendre une onde de choc (Une onde de choc est un type d'onde, mécanique ou d'une autre nature, associé à...). C'est ce qui se produit lors de l'utilisation d'un détonateur (Le détonateur est un élément de la chaîne explosive dont le rôle consiste...) ou d'un explosif (Un explosif est un composé chimique défini ou un mélange de corps susceptibles lors...) brisant, le front de décomposition peut se propager à des vitesses qui dépassent 10 km/s.

Traumatologie

Explosion et effondrement en l'espace d'environ six secondes d'une cheminée (Une cheminée (lat. caminus) est un conduit vertical aménagé dans un bâtiment,...) industrielle à Francfort-sur-le-Main (Allemagne, 2006)

Il y a quatre effets d'une explosion sur l'homme :

  • le blast : c'est un barotraumatisme (Un barotraumatisme est un accident touchant les tissus du corps humain. Il est causé par un...), c’est-à-dire un traumatisme (Un traumatisme est un dommage de la structure ou du fonctionnement du corps ou du psychisme. Il...) créé par la surpression de l'air ; il comprend notamment :
    • le blast des tympans, pouvant aller jusqu'à la déchirure des tympans : surdité (La surdité est un état pathologique caractérisé par une perte partielle ou...) passagère ou définitive, acouphènes ;
    • le blast pulmonaire : l'onde de choc (Dès que deux entitées interagissent de manière violente, on dit qu'il y a choc, que ce soit de...) frappe la poitrine et provoque des dégâts à l'intérieur ;
  • la chute consécutive à la différence de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...) entre le devant (partie face à l'explosion) et l'arrière de la surpression ;
  • projection (La projection cartographique est un ensemble de techniques permettant de représenter la surface de...) d'objets, de débris (shrapnels) ;
  • choc psychologique.

Il peut aussi y avoir un effondrement de structure (bâtiment, mur), ainsi que des brûlures dans le cas d'une expansion de gaz chauds ou d'un rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de...) intense.

Causes

Une explosion peut résulter d'une réaction chimique : le volume occupé par les gaz produits par la réaction est supérieur au volume des réactifs (Si la réaction est exothermique, la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent :...) provoque une dilatation (La dilatation est l'expansion du volume d'un corps occasionné par son réchauffement,...) des gaz de réaction) :

- les réactifs solides (par exemple poudre) ou liquides sont donc plus denses que les gaz produits ;
- les réactifs peuvent être aussi des gaz, mais la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) de gaz produite (nombre de moles) est supérieure à la quantité de gaz initiale ;
  • Une explosion peut aussi résulter d'une vaporisation très violente, comme dans le cas de l'ébullition-explosion ou bleve ; il s'agit alors d'une transformation physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...), un changement de phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et...).
  • Une explosion peut aussi résulter d'une augmentation brutale de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) quand un procédé dégage plus de chaleur (par réaction chimique, frottement (Les frottements sont des interactions qui s'opposent à la persistance d'un mouvement relatif entre...), compression, chauffage (Le chauffage est l'action de transmettre de l'énergie thermique à un objet, un...) par micro-ondes...) que le système peut en évacuer et perdre vers l’extérieur. Il y a alors « explosion thermique » due à une libération brutale et massive (Le mot massif peut être employé comme :) d’énergie, souvent (mais pas toujours) avec émissions importantes de gaz et vapeurs inflammables ou toxiques.

Utilisation

  • On utilise la pression des gaz pour produire un travail dans un moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif...) à combustion (La combustion est une réaction chimique exothermique d'oxydoréduction. Lorsque la...) interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la...) (déflagration) ou un moteur à réaction (Un moteur à réaction est un moteur reposant sur la projection d'un gaz ou d'un liquide produisant...).
  • On utilise aussi les propriétés de transformation hyper rapide de certains matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en...) pour fabriquer des explosifs à des fins de génie civil (Le Génie civil représente l'ensemble des techniques concernant les constructions civiles. Les...), génie militaire ou pour fabriquer des munitions et des armes.
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