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Nov 20, 2023

불꽃놀이 뒤에 숨은 과학: 화려한 캐나다 데이 디스플레이에 들어가는 것

하나의 폭죽을 빨간색으로 만들고 다른 하나는 녹색으로 만드는 것은 무엇입니까? 이번 주에는 캐나다 데이가 열리며, 해안에서 해안까지 수많은 불꽃놀이를 볼 수 있을 것으로 예상됩니다. 그러면 이 유쾌한 디스플레이가 실제로 어떻게 작동합니까?

하나의 폭죽은 빨간색으로, 다른 하나는 녹색으로 만드는 것은 무엇입니까?

이번 주에는 캐나다 데이가 열리며, 해안에서 해안까지 수많은 불꽃놀이를 볼 수 있을 것으로 예상됩니다. 그렇다면 이러한 즐거운 디스플레이는 실제로 어떻게 발생합니까?

불꽃놀이는 모양, 스타일, 크기가 다양하지만 각각은 폭죽과 폭죽이라는 두 가지 기본 구성 요소의 조합을 기반으로 합니다.

불꽃놀이가 시작될 때까지 기다리며 뛰어다니고 공중에 불꽃을 흔들며 시간을 채우던 것을 기억하시나요? 어쩌면 당신이 다치거나 불을 지를까봐 부모님이 걱정하게 만들면서? 글쎄, 당신은 그것을 깨닫지 못했을 수도 있지만, 당신은 기다리고 있던 다채로운 디스플레이의 필수 구성 요소 중 하나를 손에 들고 있었습니다.

폭죽. 신용: 게티 이미지

폭죽이 뿜어내는 특징적인 불꽃은 화학 물질과 분말의 매우 특정한 혼합물을 태울 때 발생합니다. 때때로 숯과 유황과 결합된 금속 분말은 불꽃의 색상을 제공하는 동시에 연료원 역할을 합니다. 질산칼륨, 질산바륨 또는 질산스트론튬과 같은 혼합물의 화학물질은 산화제 역할을 하여 불꽃에 산소를 공급하고 불꽃이 무작위 방향으로 날아가게 합니다. 덱스트린과 같은 결합제는 전체 혼합물을 하나로 묶어 얇은 금속 손잡이에 붙입니다.

폭죽이 터지지 않더라도 폭죽을 들고 있는 사람, 특히 어린이는 매우 조심해야 합니다! 최소한 1,000°C의 온도에서 연소되는데, 이는 심각한 화상을 입히거나 심지어 옷에 불이 붙을 만큼 높은 온도입니다. 또한, 특히 해당 지역의 건조한 날씨가 계속되는 경우 스파크가 떨어지는 위치에 유의하십시오.

꺼지지 않은 폭죽 묶음. 크레딧: Ritesh Man Tamrakar/Flickr(CC BY 2.0)

폭죽은 훨씬 단순한 불꽃놀이입니다. 화약을 종이관이나 공 모양으로 포장한 후 도화선으로 밀봉하여 내부까지 불꽃을 전달합니다. 폭죽의 유일한 목적은 터질 때 큰 소리를 내는 것입니다. 폭죽의 크기와 그 안에 들어 있는 화약의 양에 따라 폭발의 크기와 소음의 강도가 결정됩니다.

폭죽은 캐나다를 포함한 여러 곳에서 금지되어 있지만 여전히 어떤 형태로든 볼 수 있습니다. 폭죽은 폭죽과 다양한 방식으로 결합해 폭죽을 만들기 때문이다. 이 조개껍질은 모든 불꽃놀이의 기초가 되며, 큰 폭발음과 하늘에 거대하고 다채로운 빛의 꽃을 피웁니다.

가장 기본적인 폭죽 껍질은 종이와 끈으로 만든 빈 원통이나 구입니다. 그 핵심에는 타이밍 퓨즈로 포탄 외부에 연결된 버스트 차지라고 불리는 폭죽이 있습니다. 껍질의 나머지 공간에는 폭죽과 동일한 화학 성분으로 만들어졌지만 금속 손잡이를 제외한 작은 별 모음과 함께 화약이 포장되어 있습니다. 이 별들은 화약 내에서 다양한 구성으로 배열될 수 있으며, 각각은 서로 다른 유형의 디스플레이를 생성합니다.

일부 폭죽 껍질은 훨씬 더 복잡할 수 있습니다. 예를 들어 폭이 대략 1미터에 달하는 이 일본식 껍질은 내부를 감싸고 있는 빛나는 구체뿐만 아니라 훨씬 더 빛나는 구체를 포함하는 중첩된 껍질을 특징으로 하며 초기 폭발 이후에도 잘 터지도록 설계되었습니다. 출처: Joel(frikitiki)/Flickr(CC BY-ND 2.0)

타이밍 퓨즈에 불이 붙은 후 포탄은 특수 발사 튜브에서 공중으로 발사되며 때로는 포탄 바닥에 바로 통합된 발사 탄약을 사용합니다. 타이밍 퓨즈는 나머지 폭죽 구성 요소에 비해 천천히 연소되며, 폭죽 껍질이 폭발할 때 정확한 시간과 지상 높이를 결정하므로 결과가 주변 수 킬로미터에 걸쳐 표시됩니다. 점사 폭탄이 마침내 폭발하면 주변의 화약이 점화됩니다. 이것은 동시에 별들을 불타오르게 하고 불꽃을 일으키게 하는 동시에 껍질을 날려버리게 하여 타오르는 반짝이는 별들을 바깥쪽으로 던지게 합니다.

다양한 색상의 불꽃이 터졌습니다. 크레딧: DeltaWorks/Pixabay