Bomba termobarica: differenze tra le versioni

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{{F|armi|agosto 2014}}

{{C|Comprensione completamente errata del meccanismo della bomba.|armi|febbraio 2022}}

[[File:USS McNulty (DDE-581) sunk as target with FAE 1972.jpg|thumb|Esplosione di una bomba a vuoto]]

[[File:Fuel Air Explosive bombs in South Vietnam 1970.jpg|thumb|Bombe a vuoto in Vietnam]]

La '''bomba a vuoto''', o '''bomba a implosionetermobarica''' (in [[lingua inglese|inglese]] ''Thermobaric weapon''), o impropriamente '''bomba a vuoto''', è una particolare tipologia di [[arma convenzionale]] detta anche [[bomba (ordigno)|bomba]] ''' termobarica'''.<ref>[https://www.treccani.it/vocabolario/bomba-termobarica_%28Neologismi%29/ bomba termobarica in Vocabolario - Treccani]</ref> che usa l'ossigeno dell'aria circostante per generare un'esplosione ad alta temperatura.

Le armi termobariche sono composte quasi al 100% di carburante e di conseguenza sono significativamente più energetiche e la loro esplosione dura più a lungo degli esplosivi convenzionali dello stesso peso.<ref name="Parsons">{{Cita web|url=https://metro.co.uk/2022/03/01/what-is-a-thermobaric-weapon-putin-accused-of-using-vacuum-bomb-16194023/|titolo=What is a thermobaric weapon? Putin accused of using devastating 'vacuum bomb'|autore=Jeff Parsons|sito=Metro|data=1º marzo 2022|lingua=en|accesso=4 maggio 2022}}</ref>

== Descrizione ==

Quando esplode, durante una prima fase iniziale, l'ordigno disperde nell'atmosfera una certa quantità di [[idrocarburo|idrocarburi]] che si miscelano con l'aria presente. Subito dopo, si ha una seconda fase in cui tale miscela, opportunamente innescata, brucia molto rapidamente e consuma l'[[ossigeno]] atmosferico presente nell'area colpita, con l'effetto finale di creare una depressione molto forte ed una violenta corrente d'aria che è diretta verso il centro della depressione stessa. La reazione chimica associata è una [[combustione]] rapida e violenta tra un [[combustibile]] (idrocarburi) vaporizzato in goccioline ed un [[comburente]] (l'ossigeno atmosferico).

== Caratteristiche ==

Il calore generato dalla [[detonazione]] è tale da uccidere le persone presenti nell'area colpita, e l'[[onda d'urto (fluidodinamica)|onda d'urto]] associata, che converge verso il centro dell'implosione, è capace di distruggere gli edifici nella zona.

Mentre la maggior parte degli esplosivi convenzionali utilizza una premiscela combustibile-ossidante come la [[polvere da sparo]], che contiene il 25% di combustibile e il 75% di ossidante, o un esplosivo come l'[[Ciclotrimetilentrinitroammina|RDX]], le armi termobariche sono composte quasi al 100% da combustibile e sono quindi significativamente più energetiche degli esplosivi convenzionali di pari peso.<ref name="Parsons" /> Nonostante la loro dipendenza dall'ossigeno atmosferico le renda inadatte all'uso sott'acqua, ad alta quota e in condizioni atmosferiche avverse, esse sono tuttavia considerevolmente più distruttive se usate contro fortificazioni da campo come le [[Trincea|trincee]], le gallerie, i [[bunker]] e le grotte.

La carica iniziale detona non appena viene colpito il bersaglio, aprendo il serbatoio e disperdendo la miscela di carburante come se fosse una nuvola.<ref>{{Cita web|url=https://www.bbc.com/news/business-60571395|titolo=Ukraine conflict: What is a vacuum or thermobaric bomb? - BBC News|data=1º marzo 2022|accesso=4 maggio 2022|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20220301215057/https://www.bbc.com/news/business-60571395|urlmorto=sì}}</ref> Solitamente l'[[Onda d'urto (fluidodinamica)|onda d'urto]] di una bomba termobarica dura molto più a lungo di un'esplosione convenzionale.

== Utilizzo ==

Al di fuori del campo di impiego militare, vi sono stati diversi incidenti esplosivi che sono imputabili all'effetto chimico-fisico di cui sopra, cioè quello in cui un combustibile dapprima si disperde finemente nell'aria miscelandosi con essa e successivamente, trovando un innesco, detona con violenza, distruggendo un'area ben maggiore di un semplice incendio causato dalla stessa quantità di combustibile. Si ricordi per esempio il caso dell'[[incidente ferroviario di Viareggio]] avvenuto il 29 giugno 2009, in cui da una cisterna di GPL ribaltata è fuoriuscito del gas che, mescolandosi con l'aria, ha creato una miscela esplosiva stratificata verso il basso. A seguito di un innesco, la miscela è detonata, coinvolgendo un'area di 300 metri di diametro e provocando il danneggiamento o la demolizione di diverse abitazioni.

A differenza di un esplosivo che utilizza l'[[Ossidoriduzione|ossidazione]] in una regione confinata per produrre un fronte di esplosione che emana da una singola fonte, il fronte della fiamma termobarica accelera in un grande volume, che produce fronti di pressione all'interno della miscela di combustibile e ossidante e poi anche nell'aria circostante.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=M.A.|cognome=Nettleton|data=1976-07|titolo=Alleviation of blast waves from large vapour clouds|rivista=Journal of Occupational Accidents|volume=1|numero=1|pp=3-8|accesso=4 maggio 2022|doi=10.1016/0376-6349(76)90003-1|url=http://dx.doi.org/10.1016/0376-6349(76)90003-1}}</ref> In altre parole, il fronte della fiamma è confinato dall'onda di pressione dell'esplosione iniziale, creando un rilascio di energia molto maggiore.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Viktoria|cognome=KOVACS|nome2=Adam|cognome2=TOROK|nome3=Akos|cognome3=BERECZKY|data=1º febbraio 2012|titolo=Biogas utilization in an internal combustion engine working in a serial hybrid propulsion system|rivista=Combustion Engines|volume=148|numero=1|pp=17-24|accesso=4 maggio 2022|doi=10.19206/ce-117047|url=http://dx.doi.org/10.19206/ce-117047}}</ref>

Un altro episodio analogo, fortunatamente senza vittime al di fuori del camionista che la guidava, l'incendio e conseguente esplosione di una cisterna sulla tangenziale di Bologna il 6 agosto 2018.

Gli esplosivi termobarici applicano i principi alla base delle esplosioni accidentali di nubi di vapore non confinate, che includono quelle da dispersioni di polveri e goccioline infiammabili.<ref>{{Cita libro|titolo=Annales de l’Institut Henri Poincaré D|url=http://dx.doi.org/10.4171/aihpd|accesso=4 maggio 2022|editore=European Mathematical Society - EMS - Publishing House GmbH}}</ref> Tali [[Esplosione di polveri|esplosioni di polveri]] sono avvenute più spesso nei [[Mulino|mulini]] di farina e nei loro contenitori di stoccaggio, e successivamente nelle miniere di carbone, prima del 20º secolo. Le esplosioni accidentali di nubi di vapore non confinate ora accadono più spesso in petroliere parzialmente o completamente vuote, serbatoi di raffinerie e navi, come l'[[incendio di Buncefield]] nel Regno Unito nel 2005, dove l'onda d'urto ha svegliato le persone ad oltre 150 chilometri dal suo centro.<ref>{{Cita pubblicazione|data=1º agosto 1995|titolo=Environmental guidelines for development of Cultural Resource Management plans. Final report|editore=Office of Scientific and Technical Information (OSTI)|accesso=4 maggio 2022|url=http://dx.doi.org/10.2172/188929}}</ref>

Tipicamente una bomba è composta da un contenitore confezionato con una sostanza combustibile, il cui centro ha una piccola "carica di dispersione" di esplosivo convenzionale. I combustibili sono scelti in base all'esotermicità della loro ossidazione: vanno dai metalli in polvere, come l'alluminio o il magnesio, ai materiali organici, eventualmente con un ossidante parziale. Lo sviluppo più recente prevede l'uso di nano-combustibili.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=John M.|cognome=Hirlinger|nome2=Gartung|cognome2=Cheng|data=14 aprile 2004|titolo=Investigation of Alternative Energetic Compositions for Small Electro-Explosive Devices for Medium Caliber Ammunition|editore=Defense Technical Information Center|accesso=4 maggio 2022|url=http://dx.doi.org/10.21236/ada480817}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|nome=Mirjana|cognome=Rajčić-Vujasinović|nome2=Zoran|cognome2=Stević|nome3=Sanja|cognome3=Bugarinović|data=2012|titolo=Electrochemical Characteristics of Natural Mineral Covellite|rivista=Open Journal of Metal|volume=02|numero=03|pp=60-67|accesso=4 maggio 2022|doi=10.4236/ojmetal.2012.23009|url=http://dx.doi.org/10.4236/ojmetal.2012.23009}}</ref>

La resa effettiva di una bomba termobarica dipende dalla combinazione di una moltitudine di fattori, come il modo in cui il combustibile è disperso, quanto rapidamente si mescola con l'atmosfera circostante e l'innesco dell'accenditore e la sua posizione rispetto al contenitore di combustibile. In alcuni modelli, contenitori particolarmente resistenti permettono di contenere la pressione dell'esplosione abbastanza a lungo da riscaldare il combustibile ben al di sopra della sua temperatura di autoaccensione, così che una volta che il contenitore scoppia, il combustibile surriscaldato si autoaccende progressivamente man mano che entra in contatto con l'ossigeno atmosferico.<ref>{{Cita libro|nome=Josef|cognome=Köhler|nome2=Axel|cognome2=Homburg|titolo=Explosives|url=https://www.worldcat.org/oclc/165404124|accesso=4 maggio 2022|edizione=6th, completely rev. ed.|data=2007|editore=Wiley-VCH|oclc=165404124|ISBN=978-3-527-31656-4}}</ref> I [[Limiti di esplosione|limiti di esplosività]] superiori e inferiori convenzionali si applicano a tali armi. Da vicino, l'esplosione della carica di dispersione, comprimendo e riscaldando l'atmosfera circostante, ha una certa influenza sul limite inferiore. È stato dimostrato che il limite superiore influenza fortemente l'accensione delle nebbie sopra le pozze d'olio.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Leszek|cognome=Pacholski|data=1981-12|titolo=Homogeneous limit reduced powers|rivista=Archiv für Mathematische Logik und Grundlagenforschung|volume=21|numero=1|pp=131-136|accesso=4 maggio 2022|doi=10.1007/bf02011639|url=http://dx.doi.org/10.1007/bf02011639}}</ref> Questa debolezza può essere eliminata da modelli in cui il combustibile è preriscaldato ben al di sopra della sua temperatura di accensione in modo che il suo raffreddamento durante la sua dispersione comporti ancora un minimo ritardo di accensione al momento della miscelazione. La continua combustione dello strato esterno delle molecole di combustibile, man mano che entrano in contatto con l'aria, genera ulteriore calore che mantiene la temperatura dell'interno della palla di fuoco, e quindi sostiene la detonazione.<ref>{{Cita web|url=http://www.galcit.caltech.edu/~jeshep/icders/cd-rom/EXTABS/259_20TH.PDF|titolo=Stephen B. Murray Fundamental and Applied Studies of Fuel-Air Detonation|accesso=4 maggio 2022|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20100119085407/http://www.galcit.caltech.edu/~jeshep/icders/cd-rom/EXTABS/259_20TH.PDF|urlmorto=sì}}</ref>

Negli spazi ristretti viene generata una serie di onde d'urto<ref>{{Cita pubblicazione|nome=M.A.|cognome=Nettleton|data=1975-02|titolo=Pressure as a function of time and distance in a vented vessel|rivista=Combustion and Flame|volume=24|pp=65-77|accesso=4 maggio 2022|doi=10.1016/0010-2180(75)90129-7|url=http://dx.doi.org/10.1016/0010-2180(75)90129-7}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|nome=Shitai|cognome=Bao|nome2=Ningchuan|cognome2=Xiao|nome3=Zehui|cognome3=Lai|data=2015-01|titolo=Optimizing watchtower locations for forest fire monitoring using ___location models|rivista=Fire Safety Journal|volume=71|pp=100-109|accesso=4 maggio 2022|doi=10.1016/j.firesaf.2014.11.016|url=http://dx.doi.org/10.1016/j.firesaf.2014.11.016}}</ref> che mantengono la palla di fuoco e possono estendere la sua durata tra i 10 e i 50 ms poiché si verificano reazioni esotermiche di ricombinazione. Ulteriori danni possono derivare dal fatto che i gas si raffreddano e la pressione scende bruscamente, portando a un vuoto parziale. Questo effetto di rarefazione ha dato origine al termine improprio "bomba a vuoto". Si ritiene che in tali strutture si verifichi anche una postcombustione di tipo pistonico, poiché i fronti di fiamma accelerano attraverso di essa.<ref>{{Cita web|url=https://www.sbir.gov/sbirsearch/detail/173278|titolo=New Thermobaric Materials and Weapon Concepts {{!}} SBIR.gov|accesso=4 maggio 2022}}</ref>

== Incidenti ==

Al di fuori del campo di impiego militarebellico, vi sono stati diversi incidenti esplosivi che sono imputabili all'effetto chimico-fisico di cui sopra, cioè quello in cui un combustibile dapprima si disperde finemente nell'aria miscelandosi con essa e successivamente, trovando un innesco, detona con violenza, distruggendo un'area ben maggiore di un semplice incendio causato dalla stessa quantità di combustibile. Si ricordi per esempio il caso delll'[[incidente ferroviario di Viareggio]] avvenuto ildel 29 giugno 2009, in cui da una cisterna di [[Gas di petrolio liquefatti|GPL]] ribaltata è fuoriuscito del gas che, mescolandosi con l'aria, ha creato una miscela esplosiva stratificata verso il basso. A seguito di un innesco, la miscela è detonata, coinvolgendo un'area di 300 metri di diametro e provocando il danneggiamento o la demolizione di diverse abitazioni., 32 morti e oltre 100 feriti.

Ci fu un episodio analogo sulla tangenziale di Bologna, fortunatamente senza vittime al di fuori del camionista che la guidava, ovvero l'incendio e la conseguente esplosione di una cisterna sulla tangenziale di Bologna il 6 agosto 2018.<ref>{{Cita web|url=https://bologna.repubblica.it/cronaca/2018/08/06/news/esplosione_e_incendio_in_tangenziale-203517930/|titolo=Bologna, esplode un Tir: inferno sul raccordo autostradale. Un morto, 70 feriti|autore1=Eleonora Capelli|autore2=Valerio Varesi|sito=[[la Repubblica (quotidiano)|la Repubblica]]|data=7 agosto 2018|accesso=23 maggio 2024|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20220925110715/https://bologna.repubblica.it/cronaca/2018/08/06/news/esplosione_e_incendio_in_tangenziale-203517930/amp/|urlmorto=no}}</ref>

== Note ==

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== Voci correlate ==

* [[Bomba]]

* [[ImplosionePadre di tutte le bombe]]

* [[Pressione]]

== Altri progetti ==

{{interprogetto}}

{{interprogetto|wikt=Termobaricatermobarico|n=Termobarica}}

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