Наука, стоящая за фейерверками: что входит в зрелищные представления, посвященные Дню Канады

Что делает один фейерверк красным, а другой зеленым?

На этой неделе состоится День Канады, и мы можем ожидать увидеть многочисленные фейерверки от побережья до побережья. Так как же на самом деле происходят эти восхитительные представления?

Фейерверки бывают разных форм, стилей и размеров, но каждый из них основан на сочетании двух основных компонентов — бенгальского огня и петарды.

Помните, как ждали начала фейерверка, заполняя время беготней и размахивая бенгальским огнем в воздухе? Возможно, заставляя родителей беспокоиться о том, что вы можете причинить себе вред или поджечь что-нибудь? Что ж, возможно, вы этого не осознавали, но держали в руке один из важнейших компонентов красочных представлений, которых вы ждали.

Бенгальский огонь. Фото: Гетти Изображения

Характерные искры, образующиеся бенгальским огнем, возникают в результате сгорания очень специфической смеси химикатов и порошков. Иногда в сочетании с древесным углем и серой металлический порошок действует как источник топлива, а также придает искрам цвет. Химические вещества в смеси, такие как нитрат калия, нитрат бария или нитрат стронция, действуют как окислители, снабжая пламя кислородом и вызывая разлет искр в случайных направлениях. Связующее вещество, такое как декстрин, удерживает всю смесь вместе и приклеивает ее к тонкой металлической ручке.

Несмотря на то, что бенгальские огни не взрываются, всем, кто их держит, особенно детям, следует быть очень осторожными! Они горят при температуре не менее 1000°C, чего более чем достаточно, чтобы вызвать сильные ожоги или даже воспламенить одежду. Кроме того, помните, куда попадают искры, особенно если в вашем районе стояла сухая погода.

Связка незажженных петард. Фото: Ритеш Ман Тамракар/Flickr (CC BY 2.0)

Петарда – это гораздо более простой фейерверк. Порох упаковывается в бумажную трубку или сферу, а затем запечатывается запалом, чтобы доставить пламя внутрь. Единственная цель петарды — взорваться и произвести при этом громкий хлопок. Размер петарды и, следовательно, количество содержащегося в ней пороха определяют размер взрыва и интенсивность шума.

Хотя петарды запрещены во многих местах, включая Канаду, мы все еще видим их в той или иной форме. Это связано с тем, что петарды по-разному комбинируются с бенгальскими огнями для изготовления снарядов для фейерверков. Эти снаряды являются основой всех фейерверков с их мощными грохотами и огромными красочными цветами света в небе.

Самый простой снаряд для фейерверка — это пустой цилиндр или сфера, сделанная из бумаги и веревки. В основе лежит петарда, называемая разрывным зарядом, соединенная с внешней частью корпуса взрывателем замедленного действия. В оставшееся пространство корпуса упакован порох, а также набор маленьких звездочек, которые сделаны из тех же химических компонентов, что и бенгальские огни, но без металлической ручки. Эти звезды можно расположить внутри пороха в самых разных конфигурациях, каждая из которых создает свой тип отображения.

Некоторые снаряды для фейерверков могут быть НАМНОГО более сложными, как этот японский снаряд шириной примерно метр, в котором есть не только бенгальские сферы, выстилающие внутреннюю часть, но и вложенные друг в друга снаряды, которые содержат еще больше бенгальских сфер, предназначенных для взрыва после первого взрыва. Фото: Джоэл (frikitiki)/Flickr (CC BY-ND 2.0)

После воспламенения взрывателя снаряд выстреливается в воздух из специальной пусковой трубы, иногда с использованием пускового заряда, встроенного прямо в днище снаряда. Взрыватель времени горит медленно по сравнению с остальными компонентами фейерверка и определяет точное время и высоту над землей при взрыве снаряда фейерверка, так что результаты видны на километры вокруг. Когда взрывной заряд наконец детонирует, он воспламеняет порох вокруг себя. Это одновременно заставляет звезды гореть и искрить, в то время как оболочка взрывается, выбрасывая горящие бенгальские звезды наружу.

Разноцветный фейерверк. Фото: DeltaWorks/Pixabay.