عطسه مانند یک "بمب‌ اتمی کوچک" با برد بیش از 2 متر است

سرنوشت یک قطره چه می‌شود؟

به گفته دانشمندان، ریز ذرات قابل تشخیص خارج شده در هر سرفه یا عطسه می‌توانند مسیری بسیار طولانی‌تر از آنچه تصور می‌کنیم و بسیار فراتر از محدودیت‌های فاصله فیزیکی را طی کنند.

با توجه به اتفاقاتی که در سال 2020 افتاده است، اولین بار نیست که اخطارهایی از این دست را می‌شنویم. در تمام طول سال، دانشمندان به ما می‌گفتند که سرفه تا چه مسافتی گسترش می‌یابد، آنها پراکندگی قطره را با دقتی خیره‌کننده ردیابی کردند و هشدار می‌دهند که فاصله فیزیکی یک راه حل کاملاً موثر نیست.

اما سال 2020 هنوز تمام نشده است. در حالی که واکسن‌ها در حال ظهور هستند، همه‌گیری COVID-19 هنوز در نقاط مختلف جهان در حال افزایش است.

در حال حاضر، اساساً نمی‌توانیم درباره‌ی چگونگی انتشار ویروس کرونا در بین افراد مبتلا دانش کافی داشته باشیم، به خصوص اگر عطسه و سرفه بتواند عامل بیماری‌زا را بیش از آنچه عموماً فکر می‌کنیم، به جلو براند.

متأسفانه، این اصلی‌ترین نتیجه شبیه‌سازی‌های جدیدی است که توسط دانشمندان دانشگاه Loughborough در انگلیس انجام شده است.

ریاضیدان "ایمیلیانو رنزی" توضیح می‌دهد: "در اکثر تجزیه و تحلیل‌های‌ما، پیش‌بینی‌های ارائه شده توسط مدل ما نشان می‌دهد که بزرگترین قطرات همواره - از مبدأ قبل از استقرار روی زمین - از محدوده افقی دو متر (6.5 فوت) فراتر می‌روند."

در یک پروژه جدید، رنزی و یک دانشجو به نام آدام کلارک دینامیک سیالات ابرهای بازدمی خارج شده هنگام سرفه و عطسه را مدل‌سازی کردند.

این دو نفر دریافتند که شکل در حال تکامل ابر رطوبت خارج شده توسط سمپاش نازل با یک پدیده نظری در فیزیک معروف به حلقه‌های گرداب شناور، مطابقت دارد، که مشخصه این تطابق تلاطم و گردش یک گرداب دوناتی (توروسی) شکل در یک مایع یا گاز است.

 

تکامل گرداب ابر شناور تولید شده توسط سمپاش نازل. (رنتزیا و کلارک، Physics of Fluids ،2020)

 

همین نوع حرکت در ابرهای قارچی ناشی از انفجارهای هسته‌ای نیز مشهود است. وجود فرضی این نوع حرکت در هنگام عطسه و سرفه حاکی از آن است که ذرات ریز و به طور بالقوه مملو از ویروس در سرفه و عطسه ممکن است بیش از آنچه که تصور می‌کنیم، جلو برود.

رنزی می گوید: "در بعضی موارد، قطرات بیش از 3.5 متر (11.5 فوت) - توسط گرداب شناور که مانند یک بمب اتمی کوچک عمل می‌کند - جلو می‌روند.

مدل ما همچنین نشان می‌دهد که قطرات کوچکتر توسط این گرداب کوچک به سمت بالا حمل می‌شوند و در عرض چند ثانیه به ارتفاع 4 متر (13 فوت) می‌رسند. در این ارتفاعات، سیستم‌های تهویه‌ی ساختمان با حرکت ابر تداخل پیدا می‌کنند و می‌توانند آلوده شوند."

در بعضی موارد، کوچکترین قطرات مورد مطالعه (با قطر 30 میکرومتر) که با تلاطم ابر رطوبت به راحتی حرکت می‌کنند، به ارتفاعات بیشتر از 6 متر (تقریبا 20 فوت) رسیدند و در مدت زمان شبیه‌سازی در هوا معلق ماندند.

نویسندگان در مقاله خود می‌نویسند: "برای بیماری‌های قابل انتقال از طریق استنشاق آئروسل (تعلیق مایع یا جسم به‌صورت گرد و گاز در هوا)، این نتایج نشان می‌دهد که قطرات تا چه حد در مقیاس‌های زمانی نسبتاً کوتاهی ممکن است حرکت کنند."

یافته‌ها همچنین حاکی از آن است که جهت اولیه‌ی ابر بازدم، عامل اصلی در تعیین گسترش بالقوه آن است. به طور خلاصه، کج کردن سرتان به سمت پایین در هنگام عطسه یا سرفه احتمالاً پخش قطرات - از طریق هوا - به سمت بالا و در فضای اتاق را بسیار کاهش می‌دهد.

محققان اذعان می‌کنند که مدل آنها بر چندین فرضیه‌ی ریاضی استوار است و اشاره می‌کنند که موارد زیادی وجود دارد که ما هنوز در مورد عفونت بالقوه‌ی کوچکترین قطرات بازدم انسان‌ها نمی‌دانیم.

با این وجود، این تیم فکر می‌کند که شواهد خیلی زیادی در این مقاله وجود دارد که حتما تحقیقات علمی بیشتری درباره آن خواهد شد. این شواهد می‌تواند سبب تغییراتی در نحوه‌ی عملکرد ما و موقعیت‌ مکانی‌مان در کنار افراد دیگر شود.

رنزی می‌گوید: "توصیه‌ها مبنی بر رعایت فاصله‌ی فیزیکی دو متری، ممکن است برای جلوگیری از انتقال مستقیم از طریق قطرات بزرگ مناسب نباشند".

وی افزود: "ما علاوه بر پوشیدن پوشش‌های صورت (مثل ماسک و شیلد)، تغییرات رفتاری و فرهنگی در جوامع برای هدایت سرفه به سمت زمین را توصیه می‌کنیم که می‌تواند به کاهش خطر انتقال مستقیم ویروس‌های تنفسی میان‌برد کمک کند."

یافته ها در Physics of Fluids گزارش شده است.

 

# ویروس کرونا # همه‌گیری