الانفجار البخاري هو انفجار ناتج عن الغليان العنيف أو وميض الماء أو الجليد إلى بخار ، ويحدث عندما يتم تسخين الماء أو الجليد بشكل مفرط ، أو تسخينه بسرعة بواسطة الحطام الساخن الناعم الناتج داخله ، أو تسخينه عن طريق تفاعل المعادن المنصهرة (كما في تفاعل مبرد الوقود ، أو FCI ، لقضبان وقود مفاعل نووي منصهر مع الماء في قلب مفاعل نووي بعد الانصهار الأساسي). يمكن أيضًا أن توفر أوعية الضغط ، مثل مفاعلات الماء المضغوط (النووية) ، التي تعمل فوق الضغط الجوي ، الظروف المناسبة لانفجار بخاري. يتغير الماء من مادة صلبة أو سائلة إلى غاز بسرعة قصوى ، ويزداد حجمه بشكل كبير. ينفجر الانفجار البخاري بخارًا وماءًا ساخنًا مغليًا والوسط الساخن الذي يسخن في جميع الاتجاهات (إذا لم يكن محصورًا على نحو آخر ، على سبيل المثال بجوار جدران الحاوية) ، مما يؤدي إلى خطر الإصابة بالحروق والحرق.

لا تعتبر الانفجارات البخارية عادةً انفجارات كيميائية ، على الرغم من أن عددًا من المواد تتفاعل كيميائيًا مع البخار (على سبيل المثال ، يتفاعل الزركونيوم والجرافيت شديد الحرارة مع البخار والهواء على التوالي لإطلاق الهيدروجين ، الذي يحترق بشدة في الهواء) بحيث يمكن أن تتبعها انفجارات كيميائية وحرائق . يبدو أن بعض الانفجارات البخارية هي أنواع خاصة من انفجار بخار السائل المغلي (BLEVE) ، وتعتمد على إطلاق الحرارة الفائقة المخزنة. لكن العديد من الأحداث واسعة النطاق ، بما في ذلك حوادث المسابك ، تُظهر دليلاً على وجود جبهة تحرير للطاقة تنتشر من خلال المادة (انظر وصف FCI أدناه) ، حيث تخلق القوى شظايا وتخلط المرحلة الساخنة مع الطور البارد المتطاير ؛ والانتقال السريع للحرارة في المقدمة يحافظ على التكاثر.

في حالة حدوث انفجار بخار في خزان محصور من الماء بسبب التسخين السريع للمياه ، يمكن أن تتسبب موجة الضغط والبخار المتوسع بسرعة في حدوث مطرقة مائية شديدة. كانت هذه هي الآلية التي تسببت ، في ولاية أيداهو بالولايات المتحدة الأمريكية ، في عام 1961 ، في جعل سفينة المفاعل النووي SL-1 تقفز أكثر من 9 أقدام (2.7 م) في الهواء عندما تم تدميرها بسبب حادث خطير. في حالة SL-1 ، تتبخر عناصر الوقود والوقود من السخونة الزائدة اللحظية.

من الممكن أيضًا حدوث أحداث من هذا النوع العام إذا انصهر الوقود وعناصر الوقود للمفاعل النووي المبرد بالسائل تدريجيًا. تُعرف هذه الانفجارات باسم تفاعلات مبرد الوقود (FCI). في هذه الأحداث ، يؤدي مرور موجة الضغط عبر المادة المبعثرة مسبقًا إلى إنشاء قوى تدفق تزيد من تفتيت الذوبان ، مما يؤدي إلى انتقال سريع للحرارة ، وبالتالي الحفاظ على الموجة. يُعتقد أن الكثير من الدمار المادي في كارثة تشيرنوبيل ، وهو مفاعل RBMK-1000 الخفيف والمبرد بالماء الخفيف والجرافيت ، كان بسبب مثل هذا الانفجار البخاري.

في حالة الانصهار النووي ، تكون النتيجة الأشد للانفجار البخاري هي فشل بناء الاحتواء المبكر. هناك احتمالان هما الطرد عند ضغط مرتفع للوقود المنصهر في الحاوية ، مما يتسبب في تسخين سريع ؛ أو انفجار بخاري داخل الوعاء يتسبب في انبعاث صاروخ (مثل الجزء العلوي من الرأس) داخل الحاوية وعبرها. أقل دراماتيكية ولكنها لا تزال مهمة هي أن الكتلة المنصهرة من الوقود ولب المفاعل تذوب خلال أرضية مبنى المفاعل وتصل إلى المياه الجوفية ؛ قد يحدث انفجار بخاري ، ولكن من المحتمل أن يتم احتواء الحطام ، وفي الواقع ، عند تشتت ، ربما يكون من السهل تبريده. انظر WASH-1400 للحصول على التفاصيل.

غالبًا ما تصادف الانفجارات البخارية حيث تلتقي الحمم الساخنة بمياه البحر أو الجليد. يسمى هذا الحدوث أيضًا بالانفجار الساحلي. يمكن أيضًا أن يحدث انفجار بخار خطير عندما يصادف الماء السائل أو الجليد معدنًا ذائبًا ساخنًا. عندما ينفجر الماء في بخار ، فإنه يرش المعدن السائل الساخن المحترق معه ، مما يتسبب في خطر شديد بالحروق الشديدة لأي شخص موجود في مكان قريب مما يؤدي إلى نشوب حريق.

المفاعل الثابت منخفض الطاقة رقم واحد ، المعروف أيضًا باسم SL-1 أو مفاعل Argonne Low Power Reactor (ALPR) ، كان مفاعلًا نوويًا تجريبيًا تابعًا لجيش الولايات المتحدة يقع في محطة اختبار المفاعل الوطنية (NRTS) ، وهو أساس ما يُعرف الآن باسم Idaho المختبر الوطني ، غرب أيداهو فولز ، أيداهو ، الولايات المتحدة. اشتهرت بالانهيار والانفجار البخاري الذي حدث في الساعة 9:01 مساءً ليلة 3 يناير 1961 ، مما أسفر عن مقتل جميع مشغليها العسكريين الشباب الثلاثة ، أحدهم تم تعليقه في سقف المنشأة بواسطة أحد المفاعلات. قابس السفينة. كان السبب المباشر هو الانسحاب غير السليم لقضيب التحكم المركزي المسؤول عن امتصاص النيوترونات في قلب المفاعل. يعد هذا الحدث هو حادث المفاعل الوحيد في تاريخ الولايات المتحدة الذي أدى إلى وفيات فورية. أطلق الحادث حوالي 80 كوري (3.0 تيرا بايت) من اليود 131 ، والذي لم يكن يعتبر مهمًا نظرًا لموقعه في الصحراء العالية النائية في شرق ولاية أيداهو. تم إطلاق حوالي 1100 كوري (41 تيرا بايت) من نواتج الانشطار في الغلاف الجوي. كانت المنشأة التي تضم SL-1 ، التي تقع على بعد حوالي 40 ميلاً (65 كم) غرب أيداهو فولز ، جزءًا من برنامج الطاقة النووية للجيش. كان المفاعل يهدف إلى توفير الطاقة الكهربائية والحرارة للمنشآت العسكرية الصغيرة البعيدة ، مثل مواقع الرادار بالقرب من الدائرة القطبية الشمالية ، وتلك الموجودة في خط DEW. كانت قوة التصميم 3 ميجاوات (حرارية) ، ولكن تم إجراء بعض الاختبارات 4.7 ميجاوات في الأشهر السابقة للحادث. كانت طاقة التشغيل 200 كيلوواط كهربائي و 400 كيلو واط حراري لتدفئة المساحات. أثناء الحادث ، وصل مستوى الطاقة الأساسية إلى ما يقرب من 20 جيجاوات في أربعة أجزاء من الثانية فقط ، مما أدى إلى انفجار البخار.