การระเบิดแบบยุบตัวแตกต่างจากอุบัติเหตุจากการลดความดันอย่างไร?

การระเบิดของยานดำน้ำไททันและอุบัติเหตุจากการลดความดันล้วนเกิดจากแรงดันสูง แต่มีผลที่ตรงกันข้ามกัน

ยิ่งเรือดำน้ำลงไปลึกมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งต้องทนแรงกดดันมากขึ้นเท่านั้น ภาพ: NBC — ยิ่งเรือดำน้ำลงไปลึกมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งต้องทนแรงกดดันมากขึ้นเท่านั้น ภาพ: *NBC*

ข่าวล่าสุดได้เน้นย้ำถึงอันตรายของ การสำรวจ ใต้ทะเลลึก ซึ่งอาจนำไปสู่โศกนาฏกรรมต่างๆ เช่น อุบัติเหตุเรือดำน้ำไททันที่ทำให้มีผู้เสียชีวิต 5 ราย ไททันถูกทำลายจากการพังทลาย แล้วปรากฏการณ์นี้คืออะไร และแตกต่างจากอุบัติเหตุจากการลดความดันอย่างไร

ในระดับความลึกมหาศาลใต้ผิวน้ำ น้ำหนักของน้ำเหนือผิวน้ำจะสร้างแรงดันที่กระทำต่อวัตถุเบื้องล่าง เราทุกคนต่างต้องเผชิญกับแรงดันบรรยากาศทุกวัน แรงดันบรรยากาศคือน้ำหนักของอากาศที่กดทับร่างกายของเรา แต่เมื่อเราดำลึกลงไปในมหาสมุทร แรงดันจะยิ่งสูงขึ้นเรื่อยๆ จนถึงจุดที่ร่างกายของเราไม่สามารถรับน้ำหนักนั้นได้ และเราจำเป็นต้องใช้เรือดำน้ำที่มีแรงดันเพื่อสำรวจต่อไป เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้ โครงสร้างของเรือดำน้ำจะต้องมีความแข็งแรงอย่างยิ่งยวด ตัวเรือที่เสริมความแข็งแรงจะต้องสามารถทนต่อแรงดันที่กระทำต่อเรือดำน้ำจากทุกด้านได้

หลังจากมีการประกาศการเสียชีวิตของผู้โดยสาร 5 คนบนเรือไททานิก เจ้าหน้าที่ระบุว่าได้กู้ซากชิ้นส่วนที่บ่งชี้ว่าเรือระเบิดเนื่องจากการยุบตัว ที่ระดับความลึกของเรือไททานิก แรงดันอยู่ที่ประมาณ 6,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว แรงดันน้ำทะเลสูงกว่าแรงดันบรรยากาศถึง 400 เท่า ที่ความดันนี้ ความดันต่อตารางเมตรของตัวเรือไททานิกจะอยู่ที่ราว 4,200 ตัน ดังนั้น แม้แต่รอยแตกเล็กๆ ก็อาจนำไปสู่หายนะได้

การพังทลายเกิดขึ้นเมื่อโครงสร้างเกิดการพังทลายและตัวเรือดำน้ำถูกบีบอัดเข้าด้านในอย่างรวดเร็ว เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วจนไม่มีใครในเรือทันรู้ตัวว่าเกิดอะไรขึ้น ห้องโดยสารทั้งหมดระเบิดขึ้นภายในเสี้ยววินาที ไม่น่าจะมีสัญญาณเตือนใดๆ เกิดขึ้น เพราะแม้แต่ข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ หรือตัวเรือที่อ่อนแอลงก็สามารถทำลายเปลือกนอกทั้งหมดได้

อุบัติเหตุจากการลดแรงดันมีสาเหตุคล้ายกัน แต่ให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน ภายในเรือดำน้ำมีแรงดัน ทำให้เกิดความแตกต่างของแรงดันกับภายนอก ดังนั้นจึงต้องปิดผนึกช่องเก็บตลอดเวลาเพื่อป้องกันไม่ให้แรงดันลดลงเร็วเกินไป การลดแรงดันอย่างรวดเร็วหรือทันทีเกิดขึ้นเมื่อรูในโครงสร้างทำให้แรงดันภายในเรือดำน้ำลดลงเกือบจะในทันที แม้แต่รูเล็กๆ ก็สามารถทำให้อากาศที่มีแรงดันพุ่งออกมาเพื่อปรับความแตกต่างของแรงดันให้เท่ากัน โดยพัดพาเอาสิ่งของใดๆ เข้าไปด้วย ซึ่งตรงกันข้ามกับการพังทลาย ในขณะที่การพังทลายจะเพิ่มแรงดัน ทำให้เรือดำน้ำถูกบีบอัดเข้าด้านใน แต่การลดแรงดันอย่างรวดเร็วจะทำให้แรงดันภายในช่องเก็บลดลง ดันสิ่งของเหล่านั้นกลับเข้าไปด้านใน

ตัวอย่างที่โด่งดังที่สุดของอุบัติเหตุจากการลดความดันคือภัยพิบัติ Byford Dolphin ซึ่งอุปกรณ์นิรภัยที่ไม่เพียงพอทำให้ความดันภายในห้องลดลงอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้นักดำน้ำเสียชีวิตทันที 3 คน และเลือดระเหยเป็นไอทันที นักดำน้ำคนที่ 4 มีอาการหนักกว่า เนื่องจากความดันทำให้ร่างกายของเขาระเบิด อากาศจากห้องเชื่อมต่อยังดันห้องออกด้านนอก กระทบกับผู้ควบคุม 2 คน ทำให้คนหนึ่งเสียชีวิตและอีกคนได้รับบาดเจ็บสาหัส

โศกนาฏกรรมเรือดำน้ำไททันและบายฟอร์ด ดอลฟิน ล้วนเป็นเครื่องเตือนใจถึงอันตรายจากสภาพแวดล้อมที่มีความกดอากาศสูงในทะเลลึก และขอบเขตความปลอดภัยที่เปราะบาง เหตุการณ์เหล่านี้กระตุ้นให้ทางการต้องปรับเปลี่ยนกฎระเบียบด้านความปลอดภัยเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดอุบัติเหตุลักษณะเดียวกันนี้อีกในอนาคต