Et nytt kraftig eksplosiv syntetiseres i amerikanske laboratorier. Eksplosiver Hvilke stoffer kalles eksplosiver

Terminologi

Kompleksiteten og mangfoldet i kjemien og teknologien til eksplosiver, politiske og militære motsetninger i verden, ønsket om å klassifisere all informasjon på dette området har ført til ustabile og mangfoldige formuleringer av begreper.

Industriell applikasjon

Sprengstoff er også mye brukt i industrien for produksjon av ulike sprengningsoperasjoner. Det årlige forbruket av eksplosiver i land med utviklet industriproduksjon, selv i fredstid, er hundretusenvis av tonn. I krigstid øker forbruket av eksplosiver kraftig. Så, under den første verdenskrigen i de krigførende landene utgjorde den omtrent 5 millioner tonn, og i den andre verdenskrigen oversteg den 10 millioner tonn. Den årlige bruken av eksplosiver i USA på 1990-tallet var rundt 2 millioner tonn.

• kasting
  Å kaste eksplosiver (krutt og rakettdrivmidler) tjener som energikilder for å kaste kropper (skjell, miner, kuler osv.) eller drive raketter. Deres karakteristiske trekk er evnen til eksplosiv transformasjon i form av rask forbrenning, men uten detonasjon.
• pyroteknisk
  Pyrotekniske komposisjoner brukes for å oppnå pyrotekniske effekter (lys, røyk, brann, lyd, etc.). Hovedtypen eksplosive transformasjoner av pyrotekniske sammensetninger er forbrenning.

Å kaste sprengstoff (krutt) brukes hovedsakelig som drivladninger for ulike typer våpen og er ment å gi et prosjektil (torpedo, kule osv.) en viss starthastighet. Deres dominerende type kjemisk transformasjon er rask forbrenning forårsaket av en brannstråle fra antennelsesmidlene. Krutt er delt inn i to grupper:

a) røykfylt

b) røykfri.

Representanter for den første gruppen kan tjene som svartkrutt, som er en blanding av salpeter, svovel og kull, som artilleri og krutt, bestående av 75 % kaliumnitrat, 10 % svovel og 15 % kull. Flammepunktet for svartkrutt er 290 - 310 ° C.

Den andre gruppen inkluderer pyroxylin, nitroglyserin, diglykol og andre krutt. Flammepunktet for røykfrie pulver er 180 - 210 ° C.

Pyrotekniske sammensetninger (brennende, belysning, signal og sporstoff) som brukes til å utstyre spesiell ammunisjon er mekaniske blandinger av oksidasjonsmidler og brennbare stoffer. Under normale bruksforhold, når de brennes, gir de den tilsvarende pyrotekniske effekten (brennende, belysning, etc.). Mange av disse forbindelsene har også eksplosive egenskaper og kan under visse forhold detonere.

I henhold til metoden for utarbeidelse av avgifter

• trykket
• støpt (eksplosive legeringer)
• nedlatende

Etter bruksområder

• militær
• industriell

• for gruvedrift (gruvedrift, produksjon av byggematerialer, stripping)
  Industrielle eksplosiver for gruvedrift i henhold til vilkårene for sikker bruk er delt inn i

• ikke-sikkerhet
• sikkerhet

• for konstruksjon (dammer, kanaler, groper, veiskjæringer og voller)
• for seismisk leting
• for ødeleggelse av bygningskonstruksjoner
• for materialbehandling (eksplosjonssveising, eksplosjonsherding, eksplosjonsskjæring)

• spesialformål (for eksempel midler for å løsne romfartøyer)
• antisosial bruk (terrorisme, hooliganisme), ofte ved bruk av lavkvalitetsstoffer og håndverksmessige blandinger.
• eksperimentell.

I henhold til graden av fare

Det finnes ulike systemer for å klassifisere eksplosiver etter faregrad. Den mest kjente:

• Globalt harmonisert system for klassifisering og merking av kjemikalier

• Klassifisering i henhold til graden av fare ved gruvedrift;

I seg selv er energien til eksplosivet liten. En eksplosjon på 1 kg TNT frigjør 6-8 ganger mindre energi enn forbrenning av 1 kg kull, men denne energien frigjøres under en eksplosjon titalls millioner ganger raskere enn ved konvensjonelle forbrenningsprosesser. I tillegg inneholder ikke kull et oksidasjonsmiddel.

se også

Litteratur

1. Sovjetisk militærleksikon. M., 1978.
2. Pozdnyakov Z.G., Rossi B.D. Håndbok for industrielle eksplosiver og eksplosiver. - M.: "Nedra", 1977. - 253 s.
3. Fedoroff, Basil T. et al Enciclopedia of Explosives and Related Items, vol.1-7. - Dover, New Jersey: Picatinny Arsenal, 1960-1975.

Lenker

• // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron: I 86 bind (82 bind og 4 ekstra). - St. Petersburg. , 1890-1907.

Wikimedia Foundation. 2010 .

• New Wave (serie)
• Rucker, Rudy

Se hva "Sprengstoff" er i andre ordbøker:

Sprengstoff- (a. eksplosiver, sprengningsmidler; n. Sprengstoffe; f. eksplosiver; i. eksplosivos) chem. forbindelser eller blandinger av stoffer som, under visse forhold, er i stand til ekstremt hurtig (eksplosiv) selvformerende kjemikalier. transformasjon med frigjøring av varme ... Geologisk leksikon

EKSPLOSIVER- (Eksplosive stoffer) stoffer som er i stand til å gi eksplosjonsfenomenet på grunn av deres kjemiske omdanning til gasser eller damper. V. V. er delt inn i å drive krutt, sprengning som har en knusende effekt og initierer å antenne og detonere andre ... Marine Dictionary

EKSPLOSIVER- EKSPLOSIVER, et stoff som raskt og skarpt reagerer på visse forhold, med frigjøring av varme, lys, lyd og sjokkbølger. Kjemiske eksplosiver er for det meste forbindelser med høyt innhold... Vitenskapelig og teknisk encyklopedisk ordbok

Nitroglycerin, nitroglykoler er fargeløse oljeholdige væsker, svært følsomme for mekanisk stress, og derfor er transport av nitroestere forbudt, og de behandles på produksjonsstedet.

Nitrometan er en fargeløs mobil væske, løselig i vann, detonerer ved støt og fra en eksplosiv impuls, minimum initieringsimpuls er 3-5 g TNT, den er følsom for mekanisk støt og friksjon. Når det gjelder energiegenskaper, tilsvarer det heksogen.

Sammensetning VS-6D er en fire-komponent eutektisk sammensetning. Utseende - lys gul til mørkegul oljeaktig væske. Ikke-hygroskopisk, uløselig i vann. Løselig i aceton, dikloretan, etylalkohol. Alkaliløsninger dekomponerer sammensetningen av VS-6D. Det har en generell toksisk effekt på nivået av heksogen. Den brukes i antipersonellminer i eksterne gruvesystemer.

Sammensetningen av LD-70 er en lys gul til mørkegul væske. Inneholder dietylenglykoldinitrat (70%) og trietylenglykoldinitrat (30%). Fysiske egenskaper og kompatibilitet med konstruksjonsmaterialer som i VS-6D. Den er kombinert med stål 30, stål 12X18H10T, aluminium A-70m, messing, polyetylen, gummi IRP-1266.

Industrien har utviklet nye kraftige og rimelige flytende eksplosiver kalt "flytende eksplosiver, produsert på bruksstedet" (VZHIMI eller Kvazar-VV). En klasse med lignende eksplosiver ble oppdaget på slutten av 1800-tallet. og ble kalt panklasitter. De har et sett med eksplosive og operasjonelle egenskaper som gjør det mulig å tilskrive dem kraftige sprengningssprengstoffer med en kritisk diameter på 0,3 mm, en høy grad av fare for ladningen av statisk elektrisitet og en lav (på nivå med TNT) følsomhet til innledende mekaniske impulser.

Tabell 16

Kjennetegn ved LHV sammenlignet med kjente sammensetninger

Fra de gitte dataene i tabellen. 16 følger det at Kvazar-VV er overlegen TNT når det gjelder volumetrisk frigjøring av energi og kraft. Nitrogentetroksid, et avfallsprodukt fra produksjon av konsentrert salpetersyre, brukes som et oksidasjonsmiddel, og kjente hydrokarbonprodukter fra oljekrakking (parafin eller diesel) brukes som drivstoff. Disse komponentene blandes godt. VVZHIMI det er en kort tid, som vanligvis bestemmes av tidspunktet for forberedelse av eksplosjonen, men ikke mer enn den garanterte lagringsperioden (en dag), og om nødvendig elimineres lett ved fortynning med vann eller nøytralisering med brus.

Mer om flytende eksplosiver:

1. Brudd på sikkerhetsregler i løpet av gruvedrift, konstruksjon eller andre arbeider
2. DIREKTIV FRA WEHRMACHT-STABET DATERT 7. FEBRUAR 1941 OM GRADERING AV HASTERHETEN AV IMPLEMENTERING AV PRODUKSJONSPROGRAMMER
3. FRA RAPPORTEN FRA DEPARTEMENTET FOR MILITÆR ØKONOMI OG MILITÆR INDUSTRI OM RESULTATER I PRODUKSJON AV VÅPEN OPPÅTT I PERIODEN FRA 1. SEPTEMBER 1940 TIL 1. APRIL 1941

Siden oppfinnelsen av kruttet har verdenskappløpet om de kraftigste eksplosivene ikke stoppet. Dette gjelder også i dag, til tross for utseendet til atomvåpen.

Hexogen er et eksplosivt stoff

Tilbake i 1899, for behandling av betennelse i urinveiene, patenterte den tyske kjemikeren Hans Genning stoffet heksogen, en analog av det velkjente heksaminet. Men snart mistet legene interessen for ham på grunn av siderus. Bare tretti år senere ble det klart at heksogen viste seg å være det kraftigste eksplosivet, dessuten mer ødeleggende enn TNT. Et kilogram RDX-eksplosiv vil produsere samme ødeleggelse som 1,25 kilo TNT.

Spesialister innen pyroteknikk karakteriserer hovedsakelig eksplosiver ved eksplosivitet og brisance. I det første tilfellet snakker man om volumet av gass som frigjøres under eksplosjonen. Jo større den er, jo kraftigere er eksplosiviteten. Brisance på sin side avhenger allerede av hastigheten på dannelsen av gasser og viser hvordan eksplosiver kan knuse omkringliggende materialer.

10 gram RDX frigjør 480 kubikkcentimeter gass under en eksplosjon, mens TNT - 285 kubikkcentimeter. Heksagen er med andre ord 1,7 ganger kraftigere enn TNT i eksplosivitet og 1,26 ganger mer dynamisk i sprengning.

Imidlertid bruker media oftest en viss gjennomsnittsindikator. For eksempel er atomladningen «Baby», falt 6. august 1945 på den japanske byen Hiroshima, anslått til 13-18 kilotonn TNT. I mellomtiden karakteriserer ikke dette kraften til eksplosjonen, men indikerer hvor mye TNT som trengs for å frigjøre samme mengde varme som under det indikerte atombombardementet.

HMX - en halv milliard dollar for luft

I 1942 oppdaget den amerikanske kjemikeren Bachmann, mens han utførte eksperimenter med RDX, ved et uhell et nytt stoff, HMX, i form av en urenhet. Han tilbød funnet til militæret, men de nektet. I mellomtiden, noen år senere, etter at det var mulig å stabilisere egenskapene til denne kjemiske forbindelsen, ble Pentagon likevel interessert i HMX. Riktignok ble det ikke mye brukt i sin rene form til militære formål, oftest i en støpeblanding med TNT. Dette sprengstoffet ble kalt "Octolome". Det viste seg å være 15 % kraftigere enn heksogen. Når det gjelder effektiviteten, antas det at ett kilo HMX vil produsere like mye ødeleggelse som fire kilo TNT.

Imidlertid var produksjonen av HMX i disse årene 10 ganger dyrere enn produksjonen av RDX, noe som hindret produksjonen i Sovjetunionen. Våre generaler har regnet ut at det er bedre å produsere seks skjell med heksogen enn ett med oktol. Derfor kostet eksplosjonen av et ammunisjonslager i vietnamesiske Quy Ngon i april 1969 amerikanerne så dyrt. Så sa en talsmann for Pentagon at på grunn av sabotasjen mot partisanene beløp skaden seg til 123 millioner dollar, eller omtrent 0,5 milliarder dollar i dagens priser.

På 80-tallet av forrige århundre, etter at sovjetiske kjemikere, inkludert E.Yu. Orlov, utviklet en effektiv og rimelig teknologi for syntese av HMX, i store volumer begynte den å bli produsert i vårt land.

Astrolitt - bra, men lukter vondt

På begynnelsen av 60-tallet av forrige århundre presenterte det amerikanske selskapet EXCOA et nytt eksplosiv basert på hydrazin, og hevdet at det var 20 ganger kraftigere enn TNT. Pentagon-generalene som ankom testen ble slått av beina av den forferdelige lukten av et forlatt offentlig toalett. Imidlertid var de villige til å tåle det. En rekke tester med luftbomber fylt med astrolitt A 1-5 viste imidlertid at eksplosivet bare var dobbelt så kraftig som TNT.

Etter at Pentagon-tjenestemenn avviste denne bomben, foreslo EXCOA-ingeniører en ny versjon av dette eksplosivet allerede under ASTRA-PAK-merket, dessuten for graving av skyttergraver ved bruk av den rettet eksplosjonsmetode. I reklamefilmen helte en soldat vann på bakken i en tynn stråle, og detonerte deretter væsken fra dekselet. Og en skyttergrav på mann var klar. På eget initiativ produserte EXCOA 1000 sett med slike eksplosiver og sendte dem til den vietnamesiske fronten.

I virkeligheten endte alt trist og anekdotisk. De resulterende skyttergravene utstrålede en så ekkel lukt at amerikanske soldater forsøkte å forlate dem for enhver pris, uavhengig av ordre og livsfare. De som var igjen mistet bevisstheten. De ubrukte settene ble sendt tilbake til EXCOA-kontoret for egen regning.

Eksplosiver som dreper sine egne

Sammen med heksogen og oktogen regnes vanskelig å uttale tetranitropentaerytritol, som ofte kalles PETN, som et klassisk eksplosiv. På grunn av sin høye følsomhet har den imidlertid ikke vært mye brukt. Faktum er at for militære formål er det ikke så mye eksplosiver som er mer destruktive enn andre som er viktige, men de som ikke eksploderer ved noen berøring, det vil si med lav følsomhet.

Amerikanerne er spesielt nøye med dette problemet. Det var de som utviklet NATO-standarden STANAG 4439 for følsomheten til eksplosiver som kan brukes til militære formål. Riktignok skjedde dette etter en rekke alvorlige hendelser, inkludert: eksplosjonen av et lager ved den amerikanske flyvåpenbasen Bien Ho i Vietnam, som kostet 33 teknikere livet; katastrofen om bord på USS Forrestal, som resulterte i skade på 60 fly; detonasjon i lagring av flymissiler ombord på hangarskipet Oriskany (1966), også med mange tap.

kinesisk ødelegger

På 80-tallet av forrige århundre ble stoffet trisyklisk urea syntetisert. Det antas at de første som mottok dette sprengstoffet var kineserne. Tester viste den enorme ødeleggende kraften til "urea" - en kilo av den erstattet tjueto kilo TNT.

Eksperter er enige i slike konklusjoner, siden den "kinesiske ødeleggeren" har den høyeste tettheten av alle kjente eksplosiver, og samtidig har det høyeste oksygenforholdet. Det vil si at under eksplosjonen er alt materiale fullstendig brent. For TNT er det forresten 0,74.

I virkeligheten er trisyklisk urea ikke egnet for militære operasjoner, først og fremst på grunn av dårlig hydrolytisk stabilitet. Allerede dagen etter, med standard oppbevaring, blir det slim. Kineserne klarte imidlertid å få tak i en annen "urea" - dinitrourea, som, selv om den er verre i eksplosivitet enn "ødeleggeren", også er en av de kraftigste eksplosivene. I dag produseres den av amerikanerne ved deres tre pilotanlegg.

Pyromanens drøm - CL-20

CL-20-eksplosivet er for tiden posisjonert som et av de kraftigste. Spesielt media, inkludert russiske, hevder at en kg CL-20 forårsaker ødeleggelse, noe som krever 20 kg TNT.

Interessant nok bevilget Pentagon penger til utviklingen av CL-20 først etter at den amerikanske pressen rapporterte at slike eksplosiver allerede var laget i USSR. Spesielt ble en av rapportene om dette emnet kalt slik: "Kanskje dette stoffet ble utviklet av russerne ved Zelinsky Institute."

I virkeligheten, som et lovende sprengstoff, betraktet amerikanerne et annet sprengstoff, først oppnådd i USSR, nemlig diaminoazoxyfurazan. Sammen med høy effekt, som betydelig overstiger oktogen, har den lav følsomhet. Det eneste som holder tilbake den utbredte bruken er mangelen på industriell teknologi.

Det er kraft, forstår du? Makten i materien. Materie har enorm kraft. Jeg ... jeg føler ved berøring at alt vrimler av henne ... Og alt dette er behersket ... med en utrolig innsats. Det er verdt å løsne fra innsiden - og bam! - forfall. Alt er en eksplosjon.

Karel Capek, Krakatit

Den halvgale kjemiske geniale ingeniøren Prokop ga i denne epigrafen en veldig presis, om enn særegen, definisjon av eksplosiver. Vi vil snakke om disse stoffene, som i stor grad bestemte utviklingen av menneskelig sivilisasjon, i denne artikkelen. Selvfølgelig vil vi ikke bare snakke om militær bruk av eksplosiver - omfanget av bruken er så bredt at det ikke passer inn i en slags mal "fra og til". Du og jeg må finne ut hva en eksplosjon er, bli kjent med typene eksplosiver, huske historien om deres utseende, utvikling og forbedring. Nysgjerrig eller ganske enkelt interessant informasjon om alt knyttet til eksplosjonene vil ikke bli lagt til side.

For første gang i min forfatters praksis må jeg komme med en advarsel - det vil ikke være noen oppskrifter for fremstilling av eksplosiver, beskrivelser av teknologi og layoutdiagrammer av eksplosive enheter i artikkelen. Håper på forståelse.

Hva er en eksplosjon?

– Og her er eksplosjonen i Grottup, – sa gubben: på bildet – køller av rosa røyk, kastet ut av en svovelgul flamme høyt oppe, helt til kanten; revne menneskekropper henger fryktelig i røyken og flammene. «Mer enn 5000 mennesker døde i eksplosjonen. Det var en stor ulykke,” sukket den gamle mannen. Dette er mitt siste bilde.

Karel Capek, Krakatit

Svaret på dette tilsynelatende veldig enkle spørsmålet er ikke så enkelt som det kan virke ved første øyekast. Den mest generelle og presise definisjonen av en eksplosjon eksisterer ikke før i dag. Akademiske oppslagsverk og leksikon gir en svært vag definisjon av typen «en ukontrollert rask fysisk og kjemisk prosess med frigjøring av betydelig energi i et lite volum». Svakheten med denne definisjonen er at ingen kvantitative kriterier er spesifisert.

Internasjonalt skilt "Forsiktig! Eksplosiv". Lakonisk og ekstremt tydelig.

Volumet, mengden energi som frigjøres og strømningstiden - alle disse mengdene kan selvfølgelig bringes til begrepet "minimumsspesifikk effekt", som vil bestemme grensen over hvilken prosessen kan anses som eksplosiv. Men det skjedde at ingen virkelig trenger en slik nøyaktighet av definisjoner - militæret, geologer, pyroteknikere, kjernefysikere, astrofysikere, teknologer har sine egne eksplosjonskriterier. Artilleristen vil rett og slett ikke ha et spørsmål om han skal vurdere resultatet av operasjonen av et høyeksplosivt fragmenteringsprosjektil som en eksplosjon, og en astrofysiker med et lignende spørsmål angående en supernova vil generelt trekke på skuldrene i forvirring.

Eksplosjoner er forskjellige i energikildens fysiske natur og hvordan den frigjøres. For å fremheve de kjemiske eksplosjonene som interesserer oss, la oss prøve å finne ut hva slags eksplosjoner som fortsatt skjer.

termodynamisk eksplosjon- en ganske stor kategori av raske prosesser med frigjøring av termisk eller kinetisk energi. For eksempel, hvis du øker trykket på en gass i et forseglet kar, vil før eller siden fartøyet kollapse og en eksplosjon vil oppstå. Og hvis en forseglet beholder med en overopphetet væske under trykk raskt åpnes, vil en eksplosjon oppstå på grunn av trykkutløsning, øyeblikkelig koking av væsken og dannelsen av sjokkbølger.

Kinetisk eksplosjon- konvertering av den kinetiske energien til et bevegelig materiallegeme til termisk energi ved brå bremsing. Ildkulens fall til jorden er et ganske karakteristisk eksempel på en kinetisk eksplosjon. Påvirkningen av et pansergjennomtrengende prosjektilemne på en stridsvogns rustning kan også betraktes som en kinetisk eksplosjon, men her er alt noe mer komplisert - den eksplosive karakteren av samhandlingen sikres ikke bare av den rene termiske effekten av sammenstøtet. Frie elektroner i prosjektilets metall, som beveger seg med samme hastighet, fortsetter å bevege seg ved treghet under skarp bremsing, og danner store strømmer i lederen.

Ødeleggelsen av den fjerde kraftenheten til atomkraftverket i Tsjernobyl er en typisk termodynamisk eksplosjon.

elektrisk eksplosjon- frigjøring av termisk energi under passasjen av de såkalte "sjokk"-strømmene i lederen. Her bestemmes prosessens eksplosive natur av motstanden til lederen og størrelsen på den passerende strømmen. For eksempel akkumulerer en 100 mikrofarad kondensator ladet opp til 300 V en energi på 4,5 J. Hvis du lukker terminalene på kondensatoren med en tynn ledning, vil denne energien frigjøres på ledningen i form av varme i løpet av titalls mikrosekunder, utvikle en effekt på titalls eller til og med hundrevis av kilowatt. I dette tilfellet vil ledningen selvfølgelig fordampe - det vil si en eksplosjon. En lynutladning i tordenvær kan også betraktes som en elektrisk eksplosjon.

Atomeksplosjon er prosessen med å frigjøre den intranukleære energien til atomer under ukontrollerte kjernefysiske reaksjoner. Her frigjøres energi ikke bare i form av varme – spekteret av stråling i det elektromagnetiske området under en atomeksplosjon er virkelig kolossalt. I tillegg blir energien til en kjernefysisk eksplosjon ført bort av fisjonsfragmenter eller fusjonsprodukter, raske elektroner og nøytroner.

Konseptet med en eksplosjon blant astrofysikere er utenkelig fra jordiske skalaers synspunkt - her snakker vi om frigjøring av energi i slike mengder som menneskeheten absolutt ikke vil produsere i hele perioden av sin eksistens. Takket være eksplosjonene av supernovaer fra første og andre generasjon, som forårsaket utstøting av tunge elementer, dukket solsystemet opp, på den tredje planeten som livet kunne oppstå. Og hvis vi husker teorien om Big Bang, kan vi med sikkerhet si at ikke bare jordisk liv, men hele universet vårt skylder sin eksistens til eksplosjonen.

kjemisk eksplosjon

Termokjemi eksisterer ikke. Ødeleggelse. Destruktiv kjemi, det er det. Dette er en stor ting, Tomesh, fra et rent vitenskapelig synspunkt.

Karel Capek, Krakatit

Vel, nå ser det ut til at vi har bestemt oss for hvilke typer eksplosjoner som vi ikke skal vurdere nærmere. La oss gå videre til emnet av interesse for oss - de kjente kjemiske eksplosjonene.

En hundre tonn tung kjemisk prøveeksplosjon på atomprøvestedet Alamogordo.

kjemisk eksplosjon- dette er prosessen med å konvertere den indre energien til molekylære bindinger til termisk energi under den raske og ukontrollerte flyten av kjemiske reaksjoner. Men i denne definisjonen finner vi det samme problemet som med definisjonen av en eksplosjon generelt – det er ingen konsensus om hvilke kjemiske prosesser som kan betraktes som en eksplosjon.

Etter de fleste eksperters mening er det strengeste kriteriet for en kjemisk eksplosjon spredningen av en reaksjon på grunn av detonasjonsprosessen, og ikke deflagrering.

Detonasjon er den supersoniske forplantningen av en kompresjonsfront med en medfølgende eksoterm reaksjon i stoffet. Detonasjonsmekanismen er at, som et resultat av utbruddet av en kjemisk reaksjon, frigjøres en stor mengde termisk energi og gassformige produkter under høyt trykk, noe som fører til at det dannes en sjokkbølge. Når fronten passerer gjennom stoffet, oppstår et sjokk og temperaturen stiger kraftig (i fysikk er dette fenomenet beskrevet av en adiabatisk prosess), noe som starter en ytterligere kjemisk reaksjon. Dermed er detonasjon en selvopprettholdende mekanisme for raskest mulig (skred) involvering av et stoff i en kjemisk reaksjon.

Tenningen av et fyrstikkhode er tusenvis av ganger langsommere enn den langsomste eksplosjonen.

På en notis: detonasjonshastighet er en av de viktigste egenskapene til et eksplosiv. For faste eksplosiver varierer det fra 1,2 km/s til 9 km/s. Jo høyere detonasjonshastigheten er, desto høyere er trykket i tetningssonen og desto mer effektiv er eksplosjonen.

Deflagrasjon- subsonisk redoksprosess, der reaksjonsfronten beveger seg på grunn av varmeoverføring. Det vil si at vi snakker om den velkjente prosessen med forbrenning av et reduksjonsmiddel i et oksidasjonsmiddel. Utbredelseshastigheten til forbrenningsfronten bestemmes ikke bare av reaksjonens brennverdi og effektiviteten av varmeoverføring i stoffet, men også av mekanismen for tilgang til oksidasjonsmidlet til reaksjonssonen.

Men heller ikke her er alt klart. For eksempel vil en kraftig stråle av brennbar gass i atmosfæren brenne på en ganske komplisert måte – ikke bare på overflaten av gassstrålen, men også i den delen av volumet der luft vil bli sugd inn på grunn av jeteffekten. I dette tilfellet er detonasjonsprosesser også mulige - en slags "pop" med sammenbruddet av flammen.

Det er interessant: Forbrenningslaboratoriet til Forskningsinstituttet for fysikk, hvor jeg en gang jobbet, slet i mer enn to år med problemet med kontrollert detonasjon av en hydrogenfakkel. I de dager ble det spøkefullt kalt «Laboratoriet for forbrenning og om mulig eksplosjon».

Av alt som er sagt, bør én viktig konklusjon trekkes - det er svært forskjellige kombinasjoner av forbrennings- og detonasjonsprosesser og overganger i en eller annen retning. Av denne grunn, for enkelhets skyld, inkluderer kjemiske eksplosjoner vanligvis forskjellige raske eksoterme prosesser uten å spesifisere deres natur.

Nødvendig terminologi

– Hva er du, hva er tallene! Forsøk først... femti prosent stivelse... og krasjeren knuste; en ingeniør og to laboratorieassistenter... også knust. Tror du ikke? Opplev to: Trauzls blokk, nitti prosent vaselin, og – bom! Taket ble blåst av, en arbeider ble drept; bare knitring gjensto fra blokken.

Karel Capek, Krakatit

Beskyttende sapperdress. Det produserer nøytralisering av eksplosive enheter av ukjent design.

Før vi går videre til et direkte bekjentskap med eksplosiver, bør vi forstå litt om noen av konseptene knyttet til denne klassen av kjemiske forbindelser. Alle dere har sikkert hørt begrepene "høyeksplosiv ladning" og "sprengstoff". La oss se hva de betyr.

eksplosivitet- den mest generelle egenskapen til et eksplosiv, som bestemmer målet for dets destruktive effektivitet. Eksplosiviteten avhenger direkte av mengden gassformige produkter som frigjøres under eksplosjonen.

I den numeriske vurderingen av eksplosivitet brukes ulike metoder, hvorav den mest kjente er Trauzl test. Testen utføres ved å detonere en 10 grams ladning plassert i en hermetisk forseglet sylindrisk blybeholder (noen ganger referert til som Trauzl-bomben). Når beholderen eksploderer, blåses den opp. Forskjellen mellom volumene før og etter eksplosjonen, uttrykt i kubikkcentimeter, er målet for eksplosivitet. Ofte den såkalte komparativ eksplosivitet, uttrykt som forholdet mellom de oppnådde resultatene og resultatene av eksplosjonen av 10 gram krystallinsk TNT.

På en notis: komparativ eksplosivitet må ikke forveksles med TNT-ekvivalenten - dette er helt andre konsepter.

Slike brudd i skallet indikerer en lav ladningsbrisance.

Brisance- eksplosivers evne til å produsere under eksplosjonen knusing av et fast medium i umiddelbar nærhet av ladningen (flere av dens radier). Denne egenskapen avhenger først og fremst av eksplosivets fysiske tilstand (tetthet, jevnhet, slipegrad). Med en økning i tetthet øker brisansen samtidig med en økning i detonasjonshastigheten.

Brisance kan kontrolleres innenfor vide grenser ved å blande eksplosiver med såkalte flegmatisatorer- kjemiske forbindelser som ikke er i stand til å eksplodere.

For å måle brisance, i de fleste tilfeller, indirekte Hess test, hvor en ladning som veier 50 gram plasseres på en blysylinder med en viss høyde og diameter, undergraves, og deretter måles høyden på sylinderen komprimert av eksplosjonen. Forskjellen mellom høydene på sylinderen før og etter eksplosjonen, uttrykt i millimeter, er målet på brisance.

Hess-testen er imidlertid ikke egnet for å teste eksplosiver med høy brisance - en ladning på 50 gram ødelegger ganske enkelt blysylinderen til bakken. For slike tilfeller, bruk Brisantometer Kasta med en kobbersylinder kalt krasj.

En slik eksplosjon er veldig effektiv, men som regel ineffektiv.
årer - det ble brukt for mye energi på å varme opp røykskyen.

På en notis: eksplosivitet og brisance er mengder som ikke er relatert til hverandre. En gang, i min tidlige ungdom, var jeg glad i kjemien til eksplosiver. Og en dag detonerte noen gram acetonperoksid jeg fikk spontant, og ødela fajansedigelen til tilstanden til det minste støvet som dekket bordet med et tynt lag. På den tiden var jeg bokstavelig talt en meter unna eksplosjonen, men jeg ble ikke skadet i det hele tatt. Som du kan se, har acetonperoksid utmerket brisance, men lav eksplosivitet. Den samme mengden høyeksplosivt eksplosiv kan føre til barotrauma og til og med granatsjokk.

Følsomhet - en egenskap som bestemmer sannsynligheten for en eksplosjon med en viss innvirkning på et eksplosiv. Oftest presenteres denne verdien som minimumsverdien av støtet, noe som fører til en garantert eksplosjon under visse standardforhold.

Det finnes mange forskjellige metoder for å bestemme en bestemt følsomhet (støt, friksjon, oppvarming, gnistutladning, ryggsmerter, detonasjon). Alle disse typene følsomhet er ekstremt viktige for å organisere sikker produksjon, transport og bruk av eksplosiver.

Det er interessant: følsomhetsregistreringer tilhører veldig enkle kjemiske forbindelser. Nitrogenjodid (aka trijodnitrid) I3N i sin tørre form detonerer fra et lysglimt, fra gnidning med en fjær, fra lett trykk eller varme, selv fra en høy lyd. Dette er kanskje det eneste eksplosivet som detonerer fra alfastråling. Og en krystall av xenontrioksid - den mest stabile av xenonoksider - er i stand til å detonere fra sin egen vekt hvis massen overstiger 20 mg.

Eksplosiv sveising gir et slikt bilde av sømmen på kuttet. Godt synlig bølge
figurativ struktur dannet av en stående sjokkbølge i detalj.

Følsomhet for detonasjon skilles ut i en spesiell term - mottakelighet, det vil si evnen til en eksplosiv ladning til å eksplodere når den utsettes for eksplosjonsfaktorene til en annen ladning. Oftest uttrykkes mottakelighet i form av massen av kvikksølvfulminat som kreves for å garantere detonasjonen av ladningen. For eksempel, for trinitrotoluen, er følsomheten 0,15 g.

Det er et annet veldig viktig konsept knyttet til eksplosiver - kritisk diameter. Dette er den minste diameteren av en sylindrisk ladning der utbredelsen av detonasjonsprosessen er mulig.

Hvis ladningsdiameteren er mindre enn den kritiske, vil detonasjon enten ikke forekomme i det hele tatt eller avta når fronten beveger seg langs sylinderen. Det skal bemerkes at detonasjonshastigheten til et visst eksplosiv er langt fra konstant - med en økning i ladningens diameter øker den til en verdi som er karakteristisk for det gitte eksplosivet og dets fysiske tilstand. Ladningsdiameteren som detonasjonshastigheten blir konstant ved kalles begrensende diameter.

Den kritiske detonasjonsdiameteren bestemmes vanligvis ved å detonere modellladninger med en lengde på minst fem ladningsdiametre. For høyeksplosiver er det vanligvis noen få millimeter.

Volumetrisk eksplosjonsammunisjon

Menneskeheten ble kjent med en volumetrisk eksplosjon lenge før opprettelsen av det første eksplosivet. Melstøv i møller, kullstøv i gruver, mikroskopiske vegetabilske fibre i luften i fabrikker er brennbare aerosoler som kan detoneres under visse forhold. En gnist var nok - og enorme rom smuldret opp som korthus fra en monstrøs eksplosjon av støv nesten usynlig for øyet.

Volumetrisk eksplosjon inne i bilen fører til slike konsekvenser.

Et slikt fenomen burde før eller siden ha tiltrukket seg oppmerksomheten til militæret – og det gjorde det selvfølgelig. Det er en type ammunisjon som bruker sprøyting av et brennbart stoff i form av en aerosol og undergraver den resulterende gassskyen - volumetrisk eksplosjonsammunisjon (noen ganger kalt termobarisk ammunisjon).

Prinsippet for drift av en volumetrisk detonerende luftbombe er en to-trinns detonasjon - først sprayer en eksplosiv ladning et brennbart stoff i luften, deretter detonerer den andre ladningen den resulterende drivstoff-luftblandingen.

En volumetrisk eksplosjon har en viktig egenskap som skiller den fra detonasjonen av en konsentrert ladning - eksplosjonen av en drivstoff-luftblanding har en mye større høyeksplosiv effekt enn en klassisk ladning med samme masse. Dessuten, når størrelsen på skyen øker, øker eksplosiviteten ikke-lineært. Storkaliber volumetriske detonerende luftbomber kan skape en eksplosjon som i energi kan sammenlignes med en taktisk atomladning med lavt utbytte.

Den viktigste skadelige faktoren ved en volumetrisk eksplosjon er en sjokkbølge, siden sprengningsvirkningen her ikke kan skilles fra null.

Informasjon om termobar ammunisjon, forvrengt til ugjenkjennelig av analfabeter journalister, fører en kunnskapsrik person til et rettferdig raseri, og en uvitende til panikkangst. Det er ikke nok for journalistdrømmere at de kalte en volumetrisk detonasjonsluftbombe det latterlige uttrykket "vakuumbombe". De følger instruksjonene til Joseph Goebbels og hoper opp så vilt tull at noen tror på det.

Tester en termobarisk eksplosiv enhet. Det ser ut til at han fortsatt er veldig langt fra en kampmodell.

«... Prinsippet for drift av dette forferdelige våpenet, som nærmer seg kraften til en atombombe, er basert på en slags eksplosjon i revers. Når denne bomben eksploderer, brennes oksygen øyeblikkelig, det dannes et dypt vakuum, dypere enn i verdensrommet. Alle omkringliggende gjenstander, mennesker, biler, dyr, trær trekkes øyeblikkelig inn i eksplosjonens episenter og blir til pulver når de kolliderer ... "

Enig, "forbrenningen av oksygen" alene indikerer klart "tre klasser og to korridorer." Og "et vakuum dypere enn i det ytre rom" antyder tydelig at forfatteren av denne skriften er uvitende om tilstedeværelsen i luften av 78 % nitrogen, helt uegnet for "brenning". Her er kanskje den uhemmede fantasien som strømmer inn i episenteret (sic!) Mennesker, dyr og trær forårsaker ufrivillig beundring.

Klassifisering av eksplosiver

"Alt er et eksplosiv ... du må bare ta det ordentlig.

Karel Capek, Krakatit

Ja, dette er også eksplosiver. Men vi skal ikke diskutere dem, men bare beundre.

Kjemi og teknologi for eksplosiver regnes fortsatt som et kunnskapsfelt med sterkt begrenset tilgang til informasjon. Denne tilstanden fører uunngåelig til en lang rekke formuleringer og definisjoner. Og det er av denne grunn at en spesiell kommisjon fra FN vedtok i 2003 "Systemet for klassifisering og merking av kjemiske produkter", harmonisert på globalt nivå. Nedenfor er definisjonen av eksplosiver hentet fra dette dokumentet.

Eksplosiv(eller blanding) - et fast eller flytende stoff (eller blanding av stoffer), som selv er i stand til kjemisk reaksjon med utviklingen av gasser ved en slik temperatur og et slikt trykk og med en slik hastighet at det forårsaker skade på omkringliggende gjenstander. Pyrotekniske stoffer er inkludert i denne kategorien selv om de ikke avgir gasser.

pyroteknisk stoff(eller blanding) - Et stoff eller en blanding av stoffer som er ment å gi en effekt i form av varme, brann, lyd eller røyk, eller en kombinasjon av dem, som et resultat av selvopprettholdende eksoterme kjemiske reaksjoner som skjer uten detonasjon .

Dermed inkluderer kategorien eksplosiver tradisjonelt alle slags pulversammensetninger som er i stand til å brenne uten luft. Dessuten inkluderer den samme kategorien selve fyrverkerne som folk så elsker å glede seg selv med på nyttårsaften. Men nedenfor vil vi snakke om "ekte" eksplosiver, uten hvilke militære, byggherrer og gruvearbeidere ikke kan forestille seg deres eksistens.

Eksplosiver klassifiseres etter flere prinsipper - sammensetning, fysisk tilstand, eksplosjonens operasjonsform, omfang.

Sammensatt

Det er to store klasser av eksplosiver - individuelle og sammensatte.

Individuell er kjemiske forbindelser som er i stand til intramolekylær oksidasjon. I dette tilfellet bør molekylet ikke inneholde oksygen i det hele tatt - det er nok at en del av molekylet overfører et elektron til en annen del av det med en positiv termisk effekt.

Energetisk sett kan et molekyl av et slikt eksplosiv representeres som en ball som ligger i en fordypning på toppen av et fjell. Den vil ligge stille inntil en relativt liten impuls overføres til den, hvoretter den vil rulle nedover fjellsiden og frigjøre energi som er mye større enn den brukte energien.

Et pund TNT i originalemballasjen og en ammonalladning som veier 20 kilo.

Individuelle eksplosiver inkluderer trinitrotoluen (aka TNT, tol, TNT), heksogen, nitroglyserin, kvikksølvfulminat (kvikksølvfulminat), blyazid.

Sammensatte består av to eller flere stoffer som ikke er kjemisk relatert. Noen ganger er komponentene i slike eksplosiver i seg selv ikke i stand til å detonere, men viser disse egenskapene når de reagerer med hverandre (vanligvis er det en blanding av et oksidasjonsmiddel og et reduksjonsmiddel). Et typisk eksempel på en slik to-komponent kompositt er oxyliquite (et porøst brennbart stoff impregnert med flytende oksygen).

Kompositter kan også bestå av en blanding av individuelle eksplosiver med tilsetningsstoffer som regulerer følsomhet, eksplosivitet og brisance. Slike tilsetningsstoffer kan både svekke de eksplosive egenskapene til kompositter (parafin, ceresin, talkum, difenylamin) og forbedre dem (pulvere av forskjellige reaktive metaller - aluminium, magnesium, zirkonium). I tillegg er det stabiliserende tilsetningsstoffer som øker holdbarheten til ferdige sprengladninger, og kondisjonerte tilsetningsstoffer som bringer sprengstoffet til den nødvendige fysiske tilstanden.

I forbindelse med utviklingen og spredningen av verdensterrorisme er kravene til kontroll av eksplosiver blitt strengere. Sammensetningen av moderne eksplosiver inkluderer uten feil kjemiske markører som finnes i produktene fra eksplosjonen og entydig indikerer produsenten, samt luktende stoffer som hjelper til med å oppdage eksplosive ladninger av servicehunder og gasskromatografienheter.

Fysisk tilstand

Den amerikanske bomben BLU-82/B inneholder 5700 kg ammonal. Dette er en av de kraftigste ikke-atombombene.

Denne klassifiseringen er veldig bred. Det inkluderer ikke bare tre materietilstander (gass, væske, fast stoff), men også alle slags dispergerte systemer (geler, suspensjoner, emulsjoner). En typisk representant for flytende eksplosiver, nitroglyserin, når nitrocellulose er oppløst i den, blir til en gel kjent som "eksplosiv gelé", og når denne gelen blandes med en fast absorbent, dannes fast dynamitt.

De såkalte "eksplosive gassene", det vil si blandinger av hydrogen med oksygen eller klor, brukes praktisk talt verken i industrien eller i militære anliggender. De er ekstremt ustabile, ekstremt følsomme og tillater ikke nøyaktig eksplosiv handling. Det finnes imidlertid såkalte volumeksplosjonsvåpen som militæret viser stor interesse for. De faller ikke inn i kategorien gassformige eksplosiver, men er nær nok til det.

De fleste moderne industrielle sammensetninger er vandige suspensjoner av kompositter bestående av ammoniumnitrat og brennbare komponenter. Slike sammensetninger er veldig praktiske for transport til stedet for sprengning og helling i borehull. Og de utbredte Sprengel-formuleringene lagres separat og tilberedes direkte på bruksstedet i nødvendig mengde.

Militære eksplosiver er vanligvis solide. Den verdensberømte trinitrotoluenen smelter uten nedbrytning og lar deg derfor lage monolitiske ladninger. Og ikke mindre kjente RDX og PETN brytes ned under smelting (noen ganger med en eksplosjon), derfor dannes ladninger fra slike eksplosiver ved å presse den krystallinske massen i våt tilstand, etterfulgt av tørking. Ammonitter og ammonaler som brukes til å laste ammunisjon granuleres vanligvis for å lette fyllingen.

Eksplosjonsarbeidsform

Renset kvikksølvfulminat minner litt om snøfonner fra mars.

For å sikre sikkerheten ved lagring og bruk, bør industri- og kampladninger dannes av lavfølsomme eksplosiver - jo lavere følsomhet, jo bedre. Og for å undergrave disse ladningene brukes ladninger som er små nok til at deres spontane detonasjon under lagring ikke forårsaker betydelig skade. Et typisk eksempel på denne tilnærmingen er den offensive RGD-5-granaten med en UZRGM-sikring.

Initiativtakere kalt individuelle eller blandede eksplosiver som er svært følsomme for enkle påvirkninger (støt, friksjon, oppvarming). Slike stoffer krever frigjøring av energi som er tilstrekkelig til å starte detonasjonsprosessen av høyeksplosiver - det vil si en høy initieringsevne. I tillegg må de ha god flytbarhet og komprimerbarhet, kjemisk motstandsdyktighet og kompatibilitet med sekundære eksplosiver.

Initierende eksplosiver brukes i en spesiell utforming - de såkalte sprengningshettene og tennhettene. De er overalt hvor du trenger å lage en eksplosjon. Og de er ikke gjenstand for inndeling i "militær" og "sivil" - metoden for bruk av høyeksplosiver spiller absolutt ingen rolle her.

Det er interessant: tetrazolderivater brukes i bilkollisjonsputer som en kilde til eksplosiv nitrogengassutslipp. Som du kan se, kan en eksplosjon ikke bare drepe, men også redde et liv.

Dette er hvordan - flak - så ut som trinitrotoluen oppnådd
Heinrich Kast.

Eksempler på initierende eksplosiver er kvikksølvfulminat, blyazid og blytrinitroresorcinat. Igangsetting av eksplosiver som ikke inneholder tungmetaller blir imidlertid aktivt søkt og introdusert. Sammensetninger basert på nitrotetrazol i kombinasjon med jern anbefales som miljøsikre. Og ammoniakkkompleksene av koboltperklorat med tetrazolderivater detonerer fra en laserstråle som tilføres gjennom en optisk fiber. Denne teknologien eliminerer utilsiktet detonasjon under akkumulering av en statisk ladning og øker sikkerheten ved sprengning betydelig.

sprengning eksplosiver, som allerede nevnt, er av lav følsomhet. Ulike nitroforbindelser er mye brukt som individuelle og blandede sammensetninger. I tillegg til det kjente og velkjente TNT kan man minne om nitroaminer (tetryl, heksogen, oktogen), salpetersyreestere (nitroglyserin, nitroglykol), cellulosenitrater.

Det er interessant: etter å ha tjent trofast for eksplosiver av alle slag i hundre år, taper trinitrotoluen terreng. I alle fall har den ikke blitt brukt i USA til sprengning siden 1990. Årsaken ligger i alle de samme miljøhensynene - produktene fra eksplosjonen av TNT er svært giftige.

Høye eksplosiver brukes til å utstyre artillerigranater, luftbomber, torpedoer, stridshoder av missiler av forskjellige klasser, håndgranater - med et ord, deres militære bruk er grenseløs.

Vi bør også huske på atomvåpen, der en kjemisk eksplosjon brukes til å overføre enheten til en superkritisk tilstand. Men her bør ordet "brisant" brukes med forsiktighet - implosjonslinser krever bare en lav brisance med høy eksplosivitet for at sammenstillingen skal komprimeres, og ikke knuses av en eksplosjon. Til dette formål brukes boratol (en blanding av TNT med bariumnitrat) - en sammensetning med stor utgassing, men lav detonasjonshastighet.

Crazy Horse Memorial,
holdt i South Dakota og dedikert til Indian Chief Crazy Horse, skåret ut av solid stein
ved bruk av eksplosiver.

Uformelt navn på flyselskapet
bomber GBU-43/B - Alle bombers mor. På tidspunktet for opprettelsen var den den største ikke-atombomben i verden og inneholdt 8,5 tonn eksplosiver.

Det er interessant: Crazy Horse Memorial, reist i South Dakota til ære for den legendariske krigssjefen for indianerstammen Oglala, er laget med eksplosiver.

Høye eksplosive ladninger brukes i rakett- og romteknologi for å skille de strukturelle elementene til utskytningskjøretøyer og romfartøyer, utstøting og avfyring av fallskjermer, og nødstenging av motorer. Luftfartsautomatisering ignorerte dem heller ikke - skytingen av lanternen til cockpiten til et jagerfly før utstøting utføres med små høyenergiladninger. Og i Mi-28-helikopteret utfører slike ladninger tre funksjoner samtidig under en nødflukt av helikopteret - skyte av bladene, slippe kabindørene og blåse opp sikkerhetskamrene som ligger under dørnivået.

En betydelig mengde høyeksplosiver forbrukes i gruvedrift (overbelastningsarbeid, gruvedrift), i konstruksjon (klargjøring av groper, ødeleggelse av steiner og likviderte bygningskonstruksjoner), i industrien (eksplosjonssveising, herdingsimpulsbehandling av metaller, stempling).

Plastit eller plastid?

Jeg skal være ærlig: begge former for det «folkejournalistiske» navnet på plasteksplosivforbindelsen Composition C-4 vekker i meg omtrent de samme følelsene som «episenteret for eksplosjonen av en vakuumbombe».

Men hvorfor C-4? Nei, plastitt er et eksplosiv av monstrøs destruktiv kraft, spor av det finnes sikkert på flyplasser, skoler og sykehus sprengt av terrorister. Ikke en eneste terrorist med respekt for seg selv rører engang tol eller ammonal med en finger - dette er barneleker sammenlignet med plastitt, hvor en fyrstikkeske forvandler en bil til en ildkule, og en kilo knuser en bygning i flere etasjer i søpla.

Å stikke detonatorer inn i myke C-4-briketter er en enkel sak. Slik skal militære eksplosiver være – enkelt og pålitelig.

Men hva er en "plastid" da? Ah, så det er navnet på de samme supereksplosive terroristene, men skrevet av en person som ønsker å vise at han er «in the know». La oss si, "plast" er skrevet av analfabeter uvitende. Og generelt er det et slags tredjepersonsverb i presens. Riktig stavemåte er plastid.

Vel, nå som jeg har helt ut den akkumulerte gallen, la oss snakke alvorlig. Verken plastitt eller plastid i forståelsen av eksplosiver eksisterer. Allerede før andre verdenskrig dukket det opp en hel klasse med plasteksplosive komposisjoner - oftest basert på RDX eller HMX. Disse komposisjonene ble laget for sivilteknisk arbeid. Prøv for eksempel å fikse flere TNT-blokker på en vertikal I-bjelke som må ødelegges. Og ikke glem at de skal sprenges synkront, med en nøyaktighet på brøkdeler av et millisekund. Og med plastsammensetninger er alt mye enklere - han dekket strålen med et stoff som ligner på hard plastelina, stakk et par elektriske detonatorer inn i den rundt omkretsen - og den er i posen.

Senere, da det viste seg at plasteksplosiver er veldig praktiske å plassere, ble det amerikanske militæret interessert i dem og skapte dusinvis av forskjellige sammensetninger for seg selv. Og det skjedde at den mest populære av alt viste seg å være den umerkelige komposisjonen C-4, utviklet på 1960-tallet for hærens sabotasjebehov. Men han var aldri en plastitt. Og han var aldri plastid heller.

Eksplosivers historie

Ja, jeg skal slippe løs en storm som aldri før; Jeg vil gi krakatitten, det frigjorte elementet, og menneskehetens båt vil bli knust i stykker... Tusenvis av tusen vil omkomme. Folkene skal bli utryddet og byene revet bort; det vil ikke være noen grense for dem som har våpen i hendene og døden i hjertet.

Karel Capek, Krakatit

I hundrevis av år fra oppfinnelsen av kruttet til 1863 hadde menneskeheten ingen anelse om kraften som ligger i dvale i eksplosiver. Alt sprengningsarbeid ble utført ved å legge ut en viss mengde krutt, som deretter ble satt fyr på ved hjelp av en veke. Med en betydelig høyeksplosiv effekt av en slik eksplosjon, var brisansen praktisk talt lik null.

Frem til slutten av første verdenskrig var det
det ble avfyrt kruttbomber
ville vært høyt og latterlig.

Artillerigranater og bomber lastet med krutt hadde en ubetydelig fragmenteringseffekt. Med en relativt langsom økning i trykket av pulvergasser ble støpejerns- og stålkasser ødelagt langs to eller tre linjer med lavest styrke, noe som ga et veldig lite antall veldig store fragmenter. Sannsynligheten for å treffe fiendtlig personell med slike fragmenter var så liten at pulverbomber hovedsakelig ga en demoraliserende effekt.

Skjebnens grimaser

Oppdagelsen av et kjemisk stoff og oppdagelsen av dets eksplosive egenskaper skjedde ofte på forskjellige tidspunkter. Strengt tatt kunne begynnelsen av eksplosivenes historie legges i 1832, da den franske kjemikeren Henri Braconnot mottok et produkt av fullstendig nitrering av cellulose - pyroxylin. Ingen tok imidlertid opp studiet av dens egenskaper, og det var ingen måter å starte detonasjonen av pyroxylin på den tiden.

Når vi ser enda lenger tilbake, ble et av de vanligste eksplosivene, pikrinsyre, oppdaget i 1771. Men på den tiden var det ikke engang en teoretisk mulighet for å detonere det - kvikksølvfulminat dukket opp først i 1799, og mer enn tretti år gjensto før den første bruken av fulminant kvikksølv i tennerkapsler.

Start i flytende form

Historien til moderne eksplosiver begynner i 1846, da den italienske forskeren Ascanio Sobrero først oppnådde nitroglyserin, en ester av glyserol og salpetersyre. Sobrero oppdaget raskt de eksplosive egenskapene til en fargeløs viskøs væske og kalte derfor først den resulterende forbindelsen pyroglyserin.

Alfred Nobel er mannen som skapte dynamitt.

Tredimensjonal modell av nitroglyserinmolekylet.

I følge moderne ideer er nitroglyserin et veldig middelmådig eksplosiv. I flytende tilstand er den for følsom for støt og varme, og i fast tilstand (avkjølt til 13 ° C) er den for følsom for friksjon. Eksplosiviteten og brisansen til nitroglyserin avhenger sterkt av initieringsmetoden, og ved bruk av en svak detonator er eksplosjonskraften relativt liten. Men så var det et gjennombrudd - verden kjente ennå ikke til slike stoffer.

Den praktiske bruken av nitroglyserin begynte ikke før sytten år senere. I 1863 designet den svenske ingeniøren Alfred Nobel en pulvertenner som tillater bruk av nitroglyserin i gruvedrift. To år senere, i 1865, lager Nobel den første fullverdige detonatorhetten som inneholder kvikksølvfulminat. Ved å bruke en slik detonator kan du starte nesten hvilket som helst høyeksplosiv og forårsake en fullverdig eksplosjon.

I 1867 dukket det første sprengstoffet egnet for sikker lagring og transport opp - dynamitt. Det tok Nobel ni år å bringe teknologien for dynamittproduksjon til perfeksjon – i 1876 ble en løsning av nitrocellulose i nitroglyserin (eller «eksplosiv gelé») patentert, som den dag i dag regnes som en av de kraftigste høyeksplosive eksplosivene. Det var fra denne komposisjonen den berømte Nobeldynamitten ble tilberedt.

Den fremragende kjemikeren og ingeniøren Alfred Nobel, som faktisk forandret verdens ansikt og ga en reell drivkraft til utviklingen av moderne militær og, indirekte, romteknologi, døde i 1896, etter å ha levd i 63 år. Da han hadde dårlig helse, var han så oppslukt av arbeid at han ofte glemte å spise. Det ble bygget et laboratorium ved hver av hans fabrikker slik at eieren som uventet ankom kunne fortsette eksperimentene uten den minste forsinkelse. Han var generaldirektør for fabrikkene hans, og regnskapssjef, og sjefingeniør og teknolog og sekretær. Tørsten etter kunnskap var hovedtrekket i karakteren hans: "Tingene jeg jobber med er virkelig monstrøse, men de er så interessante, så teknisk perfekte at de blir dobbelt attraktive."

Eksplosivt fargestoff

I 1868 klarte den britiske kjemikeren Frederic-August Abel, etter seks års forskning, å skaffe presset pyroxylin. Men i forhold til trinitrofenol (pikrinsyre) ble Abel tildelt rollen som "autoritativ brems". Siden begynnelsen av 1800-tallet har de eksplosive egenskapene til pikrinsyresalter vært kjent, men ingen gjettet at pikrinsyre i seg selv er i stand til å eksplodere før i 1873. Pikrinsyre har blitt brukt som fargestoff i et århundre. I de dager, da en livlig test av de eksplosive egenskapene til forskjellige stoffer begynte, uttalte Abel flere ganger autoritativt at trinitrofenol er absolutt inert.

Tredimensjonal modell av trinitrofenolmolekylet.

Hermann Sprengel var tysker av fødsel.
ny, men bodde og jobbet i Storbritannia. Det var han som ga franskmennene
mulighet til å tjene penger på hemmelig melinitt.

I 1873 viste tyskeren Herman Sprengel, som skapte en hel klasse eksplosiver, overbevisende evnen til trinitrofenol til å detonere, men en annen vanskelighet oppsto - presset krystallinsk trinitrofenol viste seg å være veldig lunefull og uforutsigbar - den eksploderte ikke når det var nødvendig, så eksploderte det når det ikke var nødvendig.

Pikrinsyre dukket opp for den franske sprengstoffkommisjonen. Det ble funnet at det er det kraftigste sprengstoffet, nest etter nitroglyserin, men det er litt sviktet av oksygenbalansen. Det ble også funnet at pikrinsyre i seg selv har lav følsomhet, og dens salter, som dannes ved langtidslagring, detonerer. Disse studiene markerte begynnelsen på en fullstendig revolusjon i synet på pikrinsyre. Til slutt ble mistroen til det nye sprengstoffet fordrevet av arbeidet til den parisiske kjemikeren Turpin, som viste at sammensmeltet pikrinsyre endrer egenskapene ugjenkjennelig sammenlignet med en presset krystallinsk masse og mister fullstendig sin farlige følsomhet.

Det er interessant: senere viste det seg at fusjon løste problemer med detonasjon i et eksplosiv som ligner på trinitrofenol - trinitrotoluen.

Slike studier var selvfølgelig strengt klassifisert. Og på åttitallet av XIX århundre, da franskmennene begynte å produsere et nytt eksplosiv kalt "melinitt", viste Russland, Tyskland, Storbritannia og USA stor interesse for det. Tross alt ser den høyeksplosive handlingen av ammunisjon fylt med melinitt imponerende ut selv i dag. Intelligens tjente aktivt, og etter kort tid ble hemmeligheten til melinitt en åpen hemmelighet.

I 1890 skrev D. I. Mendeleev til ministeren for marine Chikhachev: "Når det gjelder melinitt, hvis destruktive effekt overgår alle disse testene, er det ensartet forstått fra private kilder fra forskjellige sider at melinitt ikke er noe annet enn avkjølt pikrinsyre smeltet sammen under høyt trykk.".

Våkn opp demonen

Ironisk nok hadde trinitrotoluen, en "slektning" av pikrinsyre, en lignende skjebne. Det ble først anskaffet av den tyske kjemikeren Wilbrand tilbake i 1863, men først på begynnelsen av 1900-tallet ble det brukt som sprengstoff, da den tyske ingeniøren Heinrich Kast tok opp sin forskning. Først av alt trakk han oppmerksomheten til teknologien for syntese av trinitrotoluen - den inneholdt ikke stadier som var farlige for eksplosjonen. Det alene var en stor fordel. Fortsatt friskt i minnet til europeerne var det mange forferdelige eksplosjoner av fabrikker som produserer nitroglyserin.

Tredimensjonal modell av trinitrotoluen-molekylet.

En annen viktig fordel var den kjemiske tregheten til trinitrotoluen - reaktiviteten og hygroskopisiteten til pikrinsyre irriterte designerne av artillerigranater ganske mye.

De gulaktige flakene av TNT som ble oppnådd av Custom viste en overraskende fredelig gemytt - så fredelig at mange tvilte på dens evne til å detonere. Kraftige slag med hammer flatet skjellene, i en brann eksploderte trinitrotoluen ikke bedre enn bjørkeved, og brant mye verre. Det kom til det punktet at de prøvde å skyte rifler inn i poser med trinitrotoluen. Resultatet var kun skyer av gult støv.

Men en måte å vekke den sovende demonen på ble funnet - for første gang skjedde dette da en melinittbrikk ble sprengt opp nær massen av trinitrotoluen. Og så viste det seg at hvis den er smeltet sammen til en monolittisk blokk, er pålitelig detonasjon gitt av en standard Nobel Nobel-detonatorhette nr. 8. Ellers viste den smeltede trinitrotoluen seg å være den samme flegmatiske som før smelting. Det kan sages, bores, presses, slipes - med et ord, gjør det du vil. Smeltetemperaturen på 80 °C er ekstremt praktisk fra et teknologisk synspunkt - det vil ikke lekke i varmen, men det krever ikke spesielle utgifter for smelting. Smeltet trinitrotoluen er veldig flytende, det kan lett helles i skjell og bomber gjennom sikringshullet. Generelt, den legemliggjorte drømmen om militæret.

Under Kasts ledelse mottok Tyskland i 1905 de første hundre tonnene med nye eksplosiver. Som i tilfellet med fransk melinitt, var den strengt klassifisert og bar det meningsløse navnet "TNT". Men etter bare et år, gjennom innsatsen til den russiske offiseren V.I. Rdultovsky, ble hemmeligheten til TNT avslørt, og de begynte å produsere den i Russland.

Fra luft og vann

Sprengstoff basert på ammoniumnitrat ble patentert i 1867, men på grunn av deres høye hygroskopisitet ble de ikke brukt på lang tid. Ting kom først i gang etter utviklingen av produksjonen av mineralgjødsel, da det ble funnet effektive måter å forhindre salpeterkaking.

Et stort antall eksplosiver som inneholder nitrogen som ble oppdaget på 1800-tallet (melinitt, TNT, nitromannitt, pentritt, heksogen) krevde en stor mengde salpetersyre. Dette fikk tyske kjemikere til å utvikle en teknologi for å binde atmosfærisk nitrogen, som igjen gjorde det mulig å skaffe eksplosiver uten deltagelse av mineralske og fossile råvarer.

Riving av en falleferdig bro med høye sprengladninger. Slikt arbeid er kunsten å forutse konsekvenser.

Slik eksploderer seks tonn ammonal.

Ammoniumnitrat, som tjener som grunnlag for eksplosive kompositter, produseres bokstavelig talt fra luft og vann i henhold til Haber-metoden (den samme Fritz Haber, som er kjent som skaperen av kjemiske våpen). Sprengstoffer basert på ammoniumnitrat (ammonitter og ammonaler) revolusjonerte industrielle eksplosiver. De var ikke bare veldig kraftige, men også ekstremt billige.

Dermed mottok gruve- og anleggsindustrien billige eksplosiver, som om nødvendig med hell kan brukes i militære anliggender.

På midten av 1900-tallet ble kompositter av ammoniumnitrat og diesel utbredt i USA, og da ble det oppnådd vannfylte blandinger som er godt egnet for eksplosjoner i dype vertikale brønner. For tiden inkluderer listen over individuelle og sammensatte eksplosiver som brukes i verden hundrevis av gjenstander.

Så la oss oppsummere en kort og kanskje skuffende for noen, resultatet av vårt bekjentskap med eksplosiver. Vi ble kjent med terminologien til eksplosivvirksomheten, lærte hva sprengstoff er og hvor de brukes, og husket en liten historie. Ja, vi har ikke forbedret utdannelsen det minste når det gjelder å lage eksplosiver og eksplosive innretninger. Og dette, jeg sier deg, er til det beste. Vær glad ved den minste anledning.

Ved et barns hånd

Militæringeniør John Newton.

Et slående eksempel på arbeid som ville vært umulig uten eksplosiver er ødeleggelsen av det steinete revet Flood Rock i Hell's Gate - en smal del av East River nær New York.

136 tonn eksplosiver ble brukt til å produsere denne eksplosjonen. På et område på 38 220 kvadratmeter ble det lagt 6,5 kilometer med gallerier, hvor det ble plassert 13 280 ladninger (gjennomsnittlig 11 kilo eksplosiver per ladning). Arbeidet ble utført under veiledning av borgerkrigsveteranen John Newton.

Den 10. oktober 1885, klokken 11:13, tilførte Newtons tolv år gamle datter elektrisk strøm til detonatorene. Vann steg i en kokende masse over et område på 100 000 kvadratmeter, tre påfølgende skjelvinger ble registrert innen 45 sekunder. Lyden fra eksplosjonen varte i omtrent ett minutt og ble hørt i en avstand på femten kilometer. Takket være denne eksplosjonen ble ruten til New York fra Atlanterhavet redusert med mer enn tolv timer.

Hver ny generasjon prøver å overgå de tidligere generasjonene i det som kalles stuffing for infernalske maskiner og andre, med andre ord - på jakt etter et kraftig sprengstoff. Det ser ut til at æraen med eksplosiver i form av krutt gradvis forlater, men letingen etter nye eksplosiver stopper ikke. Jo mindre eksplosivets masse er, og jo større ødeleggelseskraften er, jo bedre ser det ut for militære spesialister. Robotikk, så vel som bruken av små missiler og bomber med stor dødelig kraft på UAV-er, dikterer intensiveringen av søket etter et slikt eksplosiv.

Naturligvis vil et stoff som er ideelt fra et militært synspunkt neppe noen gang bli oppdaget i det hele tatt, men nyere utvikling tyder på at noe i nærheten av et slikt konsept fortsatt kan oppnås. Nær perfekt betyr her stabil lagring, høy dødelighet, lite volum og enkel transport. Vi må ikke glemme at prisen på et slikt eksplosiv også må være akseptabelt, ellers kan opprettelsen av våpen basert på det ganske enkelt ødelegge militærbudsjettet til et bestemt land.

Utviklingen har pågått lenge rundt bruk av kjemiske formler av stoffer som trinitrotoluen, pentritt, heksogen og en rekke andre. Imidlertid kan "eksplosiv" vitenskap tilby hele omfanget av nyheter ekstremt sjelden.
Det er derfor utseendet til et slikt stoff som hexantyrohexaazaisowurtzitane (navnet - du vil knekke tungen din) kan betraktes som et reelt gjennombrudd på sitt felt. For ikke å bryte språket, bestemte forskere seg for å gi dette stoffet et mer fordøyelig navn - CL-20.
Dette stoffet ble først oppnådd for rundt 26 år siden - tilbake i 1986 i den amerikanske delstaten California. Dens særegenhet ligger i det faktum at energitettheten i dette stoffet fortsatt er maksimalt sammenlignet med andre stoffer. Den høye energitettheten til CL-20 og liten konkurranse i produksjonen fører til at kostnadene for slike eksplosiver i dag rett og slett er astronomiske. Ett kilo CL-20 koster rundt 1300 dollar. Naturligvis tillater ikke en slik pris bruk av et eksplosivmiddel i industriell skala. Imidlertid tror eksperter at prisen på dette eksplosivet snart kan falle betydelig, ettersom det finnes alternativer for en alternativ syntese av heksanrohexaazaisowurtzitane.

Hvis vi sammenligner hexantyrohexaazaisowurtzitane med det mest effektive eksplosivet som for tiden brukes til militære formål (oktogen), så er kostnaden for sistnevnte omtrent hundre dollar per kg. Imidlertid er det hexantyrohexaazaisowurtzitane som er mer effektivt. Detonasjonshastigheten til CL-20 er 9660 m/s, som er 560 m/s mer enn HMX. Tettheten til CL-20 er også høyere enn den til samme oktogen, noe som betyr at alt skal være i orden med utsiktene for heksantroheksaazaisowurtzitane.

Droner regnes som en av de mulige retningene i bruken av CL-20 i dag. Det er imidlertid et problem her, fordi CL-20 er veldig følsom for mekanisk påkjenning. Selv den vanlige ristingen, som godt kan oppstå med en UAV i luften, kan forårsake en detonasjon av et stoff. For å unngå eksplosjonen av selve dronen, foreslo ekspertene å bruke CL-20 i integrasjon med en plastkomponent som ville redusere nivået av mekanisk påvirkning. Men så snart slike eksperimenter ble utført, viste det seg at heksan hexaaazaisowurtzitane (formel C6H6N12O12) i stor grad mister sine "dødelige" egenskaper.

Det viser seg at utsiktene for dette stoffet er enorme, men i to og et halvt tiår har ingen klart å disponere det på en fornuftig måte. Men forsøkene fortsetter i dag. Amerikaneren Adam Matzger jobber med å forbedre CL-20, og prøver å endre formen på denne saken.

Matzger bestemte seg for å bruke krystallisering fra en vanlig løsning for å oppnå molekylære krystaller av et stoff. Som et resultat kom de opp med en variant når 2 molekyler av CL-20 står for 1 molekyl HMX. Detonasjonshastigheten til denne blandingen er mellom hastighetene til de to spesifiserte stoffene hver for seg, men samtidig er det nye stoffet mye mer stabilt enn selve CL-20 og mer effektivt enn HMX.

Hva er det mest effektive eksplosivet i verden? ..