崩壊爆発と減圧事故の違いは何ですか?

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タイタンの水没爆発と減圧事故はどちらも高圧によって発生したが、展開と結果は正反対であった。

潜水艦が海中に深く潜るほど、耐えなければならない圧力は大きくなる。写真：NBC — 潜水艦が海中に深く潜るほど、耐えなければならない圧力は大きくなる。写真： *NBC*

最近のニュースでは、深海探査の危険性が強調されています。5人が死亡したタイタン潜水艇の事故のような悲劇につながる可能性があります。タイタンは船体崩壊によって破壊されました。では、この現象とは一体何なのでしょうか？また、減圧事故とはどう違うのでしょうか？

海面下の深いところでは、水面上の水の重さが圧力を生み出し、それが海面下の物体に作用します。私たちは日常的に大気圧を経験しています。大気圧とは、私たちの体にかかる空気の重さです。しかし、海中深く潜るにつれて圧力はどんどん大きくなり、私たちの体では耐えられなくなるため、さらに深く潜るには加圧潜水艇が必要になります。そのため、潜水艇の構造は非常に強固でなければなりません。強化された船体は、潜水艇にかかるあらゆる方向からの圧力に耐えなければなりません。

タイタニック号の乗客5人が死亡したとの発表を受け、当局は船体崩壊による爆発を示唆する残骸を発見したと発表した。タイタニック号の残骸の深海では、約6,000psiの圧力がかかっていた。海水の水圧は大気圧の400倍にもなる。この圧力下では、タイタン号の船体1平方メートルあたり約4,200トンの圧力がかかっていたことになる。そのため、ごくわずかな亀裂でも大惨事につながる可能性がある。

船体構造が崩壊し、潜水艇が急速に押しつぶされる際に、船体崩壊が発生します。この現象は非常に速く、船内にいた者は何が起こったのか全く理解できません。船体全体が一瞬のうちに爆発します。船体の小さな欠陥や弱体化でさえ、外殻全体を破壊する可能性があるため、前兆はほとんど見られません。

減圧事故も原因は似ていますが、結果は異なります。潜水艇の内部は加圧されているため、外部との圧力差が生じます。そのため、圧力が急激に低下するのを防ぐため、常に区画を密閉する必要があります。急速減圧または瞬間減圧は、構造上の穴によって潜水艇の内部の圧力がほぼ瞬時に低下した場合に発生します。小さな穴でも、圧力差を均衡させるために加圧された空気が勢いよく噴出し、内部の物体も一緒に吹き飛ばされる可能性があります。これは、船体崩壊とはほぼ逆の現象です。船体崩壊は圧力を高め、潜水艇を内側に押しつぶしますが、急速減圧は区画内の圧力を低下させ、内部の物体を押し出します。

減圧事故の最も有名な例は、バイフォード・ドルフィン号の事故です。不適切な安全装備が原因で減圧室の圧力が急激に低下し、3人のダイバーが即死し、血液が瞬間蒸発しました。4人目のダイバーは、圧力によって体が爆発し、さらに深刻な事態となりました。接続室からの空気も減圧室を押し出し、2人のダイバーに直撃し、1人が死亡、もう1人が重傷を負いました。

タイタン号とバイフォード・ドルフィン号の潜水艇事故は、いずれも高圧の深海環境の危険性と安全域の脆弱さを如実に物語っています。これらの事故を受け、当局は同様の事故の再発防止のため、安全規制の改正に着手しました。