Горящая пыльца

Что, если как-нибудь поджечь пыльцу, летающую в воздухе по весне? Помимо того, что это плохая идея, к каким результатам это может привести?

— Джессика Торнбург

Первым делом нужно выяснить, воспламеняется ли пыльца. Для ответа на некоторые вопросы нужно проводить академические исследования, но иногда можно быстро найти ответ, используя поиск по Youtube. Ответ: да; пыльца крайне огнеопасна.

Примечание: Прежде чем мы продолжим, я хочу обратить ваше внимание на то, что большая часть США страдает от сильной засухи, приближается пожароопасный сезон, а лесные пожары (90% которых спровоцированы людьми) убивают пожарных каждый год. Пожалуйста, не поджигайте пыльцу.

Теперь вернемся к вопросу.

Что такое, в сущности, огонь?

Многие материалы окисляются при контакте с воздухом. Бананы темнеют, медь зеленеет, железо ржавеет. Огонь — это еще один вид реакции окисления. (Иными словами, наши машины постоянно окисляются; мы просто пытаемся уменьшить внезапность эффекта.)

Скорость реакций вроде окисления обычно растет с увеличением поверхностной площади горючего^[1].↲Это часть того, что происходит с диетической колой и Ментосом, хотя на самом деле там все куда скучнее сложнее.↳ Дробление на кусочки увеличивает эту площадь, а значит, у пыли она огромная. Некоторые взвеси очень легко воспламеняются; даже то, что обычно не горит, — скажем, леденцы, молоко или железо^[2]↲«Леденцы, молоко и железо» были моим неудачным дополнением к книге «Ружья, микробы и сталь» Джареда Даймонда.↳ — после превращения в порошок ярко вспыхнет в пылевом взрыве. Пыльца тоже взрывается — на всех этих роликах с YouTube мы видим миниатюрные взрывы пыли.

Горение освобождает энергию, что возвращает нас к вопросу Джессики: Что, если вся пыльца в воздухе (каким-то образом) внезапно загорится?

Любой аллергик скажет вам, что пыльца повсюду. А аллергик на гигантских ходулях добавит, что высокая концентрация пыльцы сохраняется и на сотнях метров над землей^[3].↲Это испанское исследование обнаружило увеличение концентрации пыльцы с ростом высоты до 600 метров над уровнем моря. Это дополнение, сделанное ракетостроителями-любителями из Мэдисона, обнаружило, что количество пыльцы растет первые несколько сотен метров, после чего резко падает. (А еще их ракета собирала образцы пыльцы при помощи пары дублирующих друг друга сборщиков, названных (очаровательно) «пчелками»).

Когда пыльца горит, она выделяет энергию. Сгорая, один грамм пыльцы высвобождает 15–28 килоджоулей, так что горсть пыльцы содержит примерно столько же калорий, что и гамбургер.

Частичка пыльцы весит порядка 10^-9 грамм. Там, где концентрация пыльцы высока, каждый кубический метр воздуха может содержать тысячи частичек пыльцы. К счастью для сценария Джессики, это подразумевает, что, загоревшись, летающая пыльца практически не произведет никакого эффекта. Это поднимет температуру воздуха на долю градуса — но не больше^[4].↲А еще станет неприятным сюрпризом для всех пчел, переносящих пыльцу.

Таким слабым взрыв получается из-за того, что пыльца сильно рассеяна. Что, если собрать ее воедино?

Если взять всю пыльцу из воздуха над Соединенными Штатами, собрать в гигантскую груду и целиком ее воспламенить, она быстро высвободит порядка 10¹³ джоулей энергии. Примерно такова же мощность очень малого ядерного оружия.

Так что посмотрите на это с другой стороны: сезонные аллергии — дело неприятное, но все могло быть куда хуже.