di Enrico Ganz
Sono trascorsi quasi sei mesi dal giorno in cui nel porto di Beirut un incendio coinvolse un deposito di nitrato di ammonio contaminato, causando una violenta esplosione. Era il tardo pomeriggio del 4 agosto 2020. In Youtube vi sono alcuni video che attestano gli effetti dello spostamento d’aria. Di un certo interesse è il video inserito da La Repubblica (https://www.youtube.com/watch?v=fhRd1fZvgmo): consiste in una selezione di riprese tratte dalle registrazioni delle telecamere di sorveglianza nell’ospedale S. Giorgio, posto nelle vicinanze del porto. Tralascerei invece il titolo del video con il suo sensazionalismo giornalistico.
Vi si possono notare tre scene di particolare interesse.
Nella quinta ripresa si osserva un’infermiera, che telefona in un locale adibito a deposito. Il telefono comincia a spostarsi lungo il tavolo, dando l’impressione di essere in presenza di una scossa sismica. Un secondo e sei decimi dopo l’inizio della scossa irrompe nel locale, come colpo d’ariete, l’aria spostata dall’esplosione, staccando pannelli, spostando oggetti e gettando a terra l’infermiera.
Questo video ci suggerisce un tentativo di calcolare quale sia stata la velocità del “vento” generato dall’esplosione lungo il percorso che dal porto giunge all’ospedale.
Può venirci in aiuto GOOGLE Maps: cercando la foto satellitare della città di Beirut si possono notare nel porto il grande cratere residuato dall’esplosione e l’eliporto sulla sommità dell’ospedale. Tra il centro del cratere e il centro dell’eliporto si calcolano 920 metri in linea retta.
Nei terremoti la velocità delle onde superficiali si aggira sui 3 Km/s con variazioni del valore determinate dal tipo di terreno. Non mi è stato possibile ottenere dati relativi alle onde generate da esplosioni nel terreno. Si può comunque ipotizzare ragionevolmente che nel terreno della città tra i due punti di interesse la velocità dell’onda, generata dall’esplosione, sia stata di circa 2,5 Km/s. Questo significa che l’esplosione era iniziata 0,368 secondi prima che l’apparecchio telefonico iniziasse a spostarsi lungo il tavolo per effetto delle onde propagate nel terreno. Procedendo con altri semplici calcoli, si può affermare che la massa d’aria irruppe nel locale 1,968 secondi dopo l’esplosione e che lo spostamento dell’aria tra il porto e l’ospedale avvenne a una velocità di circa 1680 Km/ora. Per un calcolo più preciso si dovrebbero conoscere le caratteristiche geologiche del sito e la velocità di trasmissione delle onde di esplosione in quel tipo di terreno per quel tipo di esplosivo. Ma orientativamente il valore calcolato fornisce comunque un’idea sulla potenza dell’esplosione. Un curioso paragone potrebbe essere fatto con i 530 Km/ora dell’auto SSC Tuatara, l’auto più veloce sul mercato.
Nel caso degli uragani la scala Saffir-Simpson gradua la distruttività dell’evento atmosferico, fondandosi sulla velocità del vento: la categoria 5 si riferisce a uragani disastrosi, raggiungendosi velocità superiori a 250 Km/ora. E’ evidente che nella distruttività di un vento d’uragano concorre la sua durata nel tempo, la sua estensione nello spazio e la sua azione sulle acque costiere; non è quindi paragonabile con un’esplosione. Ma anche questo dato concorre a stupirci, facendo risaltare l’entità della velocità raggiunta dallo spostamento di aria, conseguente all’esplosione del 4 agosto 2020, sulla distanza di un chilometro. Perlomeno può stupire coloro che, come me, non sono esperti di esplosivi.
Fig. 2
Un’altra questione riguarda l’intervallo di tempo tra l’arrivo dell’intenso suono generatosi nell’esplosione e l’arrivo dello spostamento d’aria. Ovvero, in una simile situazione il rumore dell’esplosione potrebbe esserci di aiuto per un’azione protettiva, quale il gettarsi a terra prima di essere investiti dalle schegge e da materiali proiettati in aria dall’esplosione? Possiamo trovare nel sito You math la formula per calcolare la velocità del suono nell’aria alle diverse temperature (Nota 1):
v a T °C = [331,45 + (0,62 x T)] m/s.
L’esplosione avvenne nella serena giornata del 4 agosto 2020 alle ore 18 circa. La temperatura poteva aggirarsi sui 30 °C. Quindi la velocità del suono era di 350,05 m/s (1260 Km/ora). In queste condizioni ambientali il rumore dell’esplosione giunse nei locali dell’ospedale 2,628 secondi dopo l’esplosione, ovvero 0,66 secondi dopo l’arrivo del colpo d’ariete prodotto dallo spostamento d’aria. Il forte botto dell’esplosione non poteva essere quindi di alcuna utilità per un preavviso di quanto stava accadendo. Fortunatamente l’infermiera indicata in fig. 2 ebbe il tempo di proteggersi parzialmente dietro il bancone, perché allarmata dalla scossa, che si manifestò 1,6 secondi prima di questa scena. Qualora avesse potuto vedere anche la colonna infuocata dell’esplosione, avrebbe avuto circa tre decimi di secondo in più per la fuga (1,968 secondi), ammesso che questa manifestazione fosse stata sufficiente per suscitare in lei una reazione di fuga verso un riparo, pur in assenza del rumore, giunto tardivamente. E non piuttosto un’attrazione verso la vetrata, per la curiosità suscitata dal fenomeno.
Fig. 3
Queste osservazioni hanno la finalità di chiederci quale possa essere la migliore risposta di difesa in situazioni di questo tipo, qualora ci trovassimo in un luogo aperto, testimoni dell’evento. Come si vede in figura 3, tratta dalla terza ripresa del video, è evidente che la più istintiva reazione di fuga consiste nel correre in direzione opposta all’esplosione; tuttavia, i capelli della donna cominciano già a spostarsi in avanti per effetto del fronte d’aria in arrivo. Quindi non sembra essere questa la migliore soluzione di fronte a un’entità fisica che corre molto più veloce: il vantaggio di voltarsi consiste nel non essere colpiti al volto da piccole schegge, ma espone potenzialmente il corpo a lesioni da oggetti di massa significativa.
L’insegnamento che deriva da questa breve analisi è che la combinazione di una “colonna di fuoco”, che in lontananza sale da terra, e di una breve scossa tellurica devono essere segni premonitori sufficienti per cercare immediatamente un solido riparo o per gettarsi a terra con il volto rivolto in direzione opposta al bagliore, potendo giungere in poche frazioni di secondo lo spostamento d’aria generato da un potente ordigno esplosivo o dall’impatto di un meteorite sulla terra.
La sesta ripresa è anche più interessante. Si nota un’infermiera, che sorveglia un neonato in un’incubatrice. Dopo la scossa giunge l’onda d’urto, che causa il distacco di pannelli dalle pareti e dal soffitto. L’infermiera cade a terra, spintavi dal crollo dei pannelli. Riemerge tra i pannelli, si rialza in mezzo alla polvere e al fumo, non ha certamente compreso cosa sia accaduto, ma ha certamente compreso che è accaduto un grave evento e non può sapere se il pericolo sia cessato. Tuttavia, non fugge immediatamente dalla stanza, ma corre dal neonato (Fig. 1), verifica con un colpo d’occhio le sue condizioni, essendo caduto un pannello sopra l’incubatrice; poi esce rapidamente dal locale disastrato e vi rientra dopo circa dieci minuti con un medico, per portare via il neonato: sarà condotto in un altro ospedale, essendo divenuto inagibile il S. Giorgio. E’ una ripresa molto bella, che sottolinea quella che io chiamerei “la spiritualità sanitaria”: un modo di essere, che identifica una ben definita nobile famiglia di esseri umani. Che non comprende la globalità dei sanitari, ma comunque molti di loro.
Nota 1
Colgo l’occasione per ricordare che del tutto recentemente è stato calcolato il limite teorico della velocità del suono. Per es vedi: https://www.media.inaf.it/2020/10/13/limite-velocita-suono/