Un nou exploziv puternic este sintetizat în laboratoarele americane. Explozivi Ce substanțe se numesc explozivi

Terminologie

Complexitatea și diversitatea chimiei și tehnologiei explozivilor, contradicțiile politice și militare din lume, dorința de a clasifica orice informație în acest domeniu au condus la formulări instabile și diverse ale termenilor.

Aplicație industrială

Explozivii sunt, de asemenea, folosiți pe scară largă în industrie pentru producerea diferitelor operațiuni de sablare. Consumul anual de explozivi în țările cu producție industrială dezvoltată, chiar și pe timp de pace, este de sute de mii de tone. În timp de război, consumul de explozibili crește brusc. Așadar, în timpul Primului Război Mondial în țările în război s-a ridicat la aproximativ 5 milioane de tone, iar în al 2-lea Război Mondial a depășit 10 milioane de tone. Utilizarea anuală a explozivilor în Statele Unite în anii 1990 a fost de aproximativ 2 milioane de tone.

• aruncare
  Aruncarea explozivilor (praf de pușcă și propulsori de rachete) servesc ca surse de energie pentru aruncarea corpurilor (obuze, mine, gloanțe etc.) sau propulsarea rachetelor. Caracteristica lor distinctivă este capacitatea de transformare explozivă sub formă de ardere rapidă, dar fără detonare.
• pirotehnic
  Compozițiile pirotehnice sunt folosite pentru a obține efecte pirotehnice (lumină, fum, incendiare, sonor etc.). Principalul tip de transformări explozive ale compozițiilor pirotehnice este arderea.

Aruncarea explozivilor (praful de pușcă) sunt utilizate în principal ca încărcături de propulsie pentru diferite tipuri de arme și sunt menite să ofere unui proiectil (torpilă, glonț etc.) o anumită viteză inițială. Tipul lor predominant de transformare chimică este arderea rapidă cauzată de un fascicul de foc de la mijloacele de aprindere. Praful de pușcă este împărțit în două grupe:

a) fumurie

b) fără fum.

Reprezentanții primului grup pot servi ca pulbere neagră, care este un amestec de salpetru, sulf și cărbune, cum ar fi artileria și praful de pușcă, constând din 75% azotat de potasiu, 10% sulf și 15% cărbune. Punctul de aprindere al pulberii negre este de 290 - 310 ° C.

Al doilea grup include piroxilina, nitroglicerina, diglicolul și alte praf de pușcă. Punctul de aprindere al pulberilor fără fum este de 180 - 210 ° C.

Compozițiile pirotehnice (incendiare, iluminare, semnalizare și trasor) utilizate pentru echiparea muniției speciale sunt amestecuri mecanice de oxidanți și substanțe combustibile. În condiții normale de utilizare, atunci când sunt arse, dau efectul pirotehnic corespunzător (incendiar, iluminare etc.). Mulți dintre acești compuși au și proprietăți explozive și în anumite condiții pot detona.

După modalitatea de întocmire a taxelor

• presat
• turnat (aliaje explozive)
• patronat

Pe domenii de aplicare

• militar
• industrial

• pentru minerit (exploatare minieră, producție de materiale de construcție, decapare)
  Explozivii industriali pentru minerit conform condițiilor de utilizare în siguranță se împart în

• non-siguranta
• Siguranță

• pentru construcții (diguri, canale, gropi, tăieturi de drumuri și terasamente)
• pentru explorare seismică
• pentru distrugerea structurilor clădirilor
• pentru prelucrarea materialelor (sudare prin explozie, călire prin explozie, tăiere prin explozie)

• scop special (de exemplu, mijloace de dezamorsare a navelor spațiale)
• utilizare antisocială (terorism, huliganism), folosind adesea substanțe de calitate scăzută și amestecuri artizanale.
• experimental.

După gradul de pericol

Există diverse sisteme de clasificare a explozivilor în funcție de gradul de pericol. Cel mai faimos:

• Sistemul armonizat global de clasificare și etichetare a substanțelor chimice

• Clasificare după gradul de pericol în minerit;

În sine, energia explozivului este mică. O explozie de 1 kg de TNT eliberează de 6-8 ori mai puțină energie decât arderea a 1 kg de cărbune, dar această energie este eliberată în timpul unei explozii de zeci de milioane de ori mai rapid decât în ​​timpul proceselor de ardere convenționale. În plus, cărbunele nu conține un agent oxidant.

Vezi si

Literatură

1. Enciclopedia militară sovietică. M., 1978.
2. Pozdnyakov Z.G., Rossi B.D. Manual de explozivi industriali și explozivi. - M.: „Nedra”, 1977. - 253 p.
3. Fedoroff, Basil T. şi colab Enciclopedia explozivilor și obiectelor conexe, vol.1-7. - Dover, New Jersey: Picatinny Arsenal, 1960-1975.

Legături

• // Dicționar enciclopedic al lui Brockhaus și Efron: În 86 de volume (82 de volume și 4 suplimentare). - St.Petersburg. , 1890-1907.

Fundația Wikimedia. 2010 .

• New Wave (serie)
• Rucker, Rudy

Vedeți ce este „Explozivi” în alte dicționare:

Explozivi- (a. explozivi, agenti de sablare; n. Sprengstoffe; f. explozivi; i. explosivos) chimic. compuși sau amestecuri de substanțe capabile, în anumite condiții, de autopropagare chimică extrem de rapidă (explozivă). transformare cu degajare de căldură... Enciclopedia Geologică

EXPLOZIVI- (Materie explozivă) substanțe care sunt capabile să dea fenomenul de explozie datorită transformării lor chimice în gaze sau vapori. V. V. sunt împărțite în propulsie praf de pușcă, explozie cu efect de zdrobire și inițiere pentru a aprinde și detona pe alții... Dicționar marin

EXPLOZIVI- EXPLOZIVI, o substanta care reactioneaza rapid si brusc la anumite conditii, cu degajare de caldura, lumina, sunet si unde de soc. Explozivii chimici sunt în cea mai mare parte compuși cu un conținut ridicat... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

Nitroglicerina, nitroglicolii sunt lichide uleioase incolore, foarte sensibile la stres mecanic și, prin urmare, transportul nitroesterilor este interzis și sunt procesați la locul de fabricație.

Nitrometanul este un lichid mobil incolor, solubil în apă, detonează la impact și dintr-un impuls exploziv, impulsul minim de inițiere este de 3-5 g TNT, este sensibil la șoc mecanic și frecare. În ceea ce privește caracteristicile energetice, este echivalent cu hexogen.

Compoziția VS-6D este o compoziție eutectică cu patru componente. Aspect - lichid uleios galben deschis până la galben închis. Nehigroscopic, insolubil în apă. Solubil în acetonă, dicloroetan, alcool etilic. Soluțiile alcaline descompun compoziția VS-6D. Are un efect toxic general la nivel de hexogen. Este folosit în minele antipersonal ale sistemelor de minerit la distanță.

Compoziția LD-70 este un lichid galben deschis până la galben închis. Conține dinitrat de dietilen glicol (70%) și dinitrat de trietilen glicol (30%). Proprietăți fizice și compatibilitate cu materialele structurale ca în VS-6D. Se combina cu otel 30, otel 12X18H10T, aluminiu A-70m, alama, polietilena, cauciuc IRP-1266.

Industria a dezvoltat noi explozivi lichizi puternici și ieftini, numiți „explozivi lichizi, fabricați la locul de utilizare” (VZHIMI sau Kvazar-VV). O clasă de explozibili similari a fost descoperită la sfârșitul secolului al XIX-lea. și a fost numit panclastite. Au un set de caracteristici explozive și operaționale care fac posibilă atribuirea lor unor explozivi puternici de explozie cu un diametru critic de 0,3 mm, un grad ridicat de pericol pentru încărcarea electricității statice și o sensibilitate scăzută (la nivelul TNT). la impulsuri mecanice iniţiale.

Tabelul 16

Caracteristicile LHV în comparație cu compozițiile cunoscute

Din datele date în tabel. 16 rezultă că Kvazar-VV este superior TNT în ceea ce privește eliberarea volumetrică de energie și putere. Tetroxidul de azot, un produs rezidual din producția de acid azotic concentrat, este utilizat ca agent oxidant, iar produse de hidrocarburi larg cunoscute de cracare a petrolului (kerosen sau motorină) sunt utilizate ca combustibil. Aceste componente se amestecă bine. VVZHIMI există o perioadă scurtă de timp, determinată, de regulă, de momentul pregătirii exploziei, dar nu mai mult decât perioada garantată a depozitării acesteia (o zi) și, dacă este necesar, se elimină ușor prin diluare cu apă sau neutralizare. cu sifon.

Mai multe despre explozivi lichizi:

1. Încălcarea regulilor de siguranță în timpul lucrărilor miniere, construcțiilor sau altor lucrări
2. DIRECTIVA PERSONALULUI WEHRMACHT DATA 7 FEBRUARIE 1941 PRIVIND GRADAREA URGENTĂȚII IMPLEMENTĂRII PROGRAMELOR DE PRODUCTIE
3. DIN RAPORTUL DEPARTAMENTULUI DE ECONOMIE MILITARĂ ȘI INDUSTRIE MILITARĂ PRIVIND REZULTATELE ÎN PRODUCȚIA DE ARME OBȚINUT ÎN PERIOADA DE LA 1 SEPTEMBRIE 1940 PÂNĂ LA 1 APRILIE 1941

De la inventarea prafului de pușcă, cursa mondială pentru cei mai puternici explozivi nu s-a oprit. Acest lucru este adevărat și astăzi, în ciuda apariției armelor nucleare.

Hexogenul este un drog exploziv

În 1899, pentru tratamentul inflamației la nivelul tractului urinar, chimistul german Hans Genning a brevetat medicamentul hexogen, un analog al binecunoscutei hexamine. Dar în curând medicii și-au pierdut interesul pentru el din cauza intoxicației secundare. Doar treizeci de ani mai târziu a devenit clar că hexogenul s-a dovedit a fi cel mai puternic exploziv, în plus, mai distructiv decât TNT. Un kilogram de exploziv RDX va produce aceeași distrugere ca și 1,25 kilograme de TNT.

Specialiștii în pirotehnică caracterizează în principal explozivii prin explozivitate și brisance. În primul caz, se vorbește despre volumul de gaz degajat în timpul exploziei. Ca, cu cât este mai mare, cu atât explozivitatea este mai puternică. Brisance, la rândul său, depinde deja de rata de formare a gazelor și arată cum explozivii pot zdrobi materialele din jur.

10 grame de RDX eliberează 480 de centimetri cubi de gaz în timpul unei explozii, în timp ce TNT - 285 de centimetri cubi. Cu alte cuvinte, hexagenul este de 1,7 ori mai puternic decât TNT în ceea ce privește explozivitatea și de 1,26 ori mai dinamic în explozie.

Cu toate acestea, mass-media folosește cel mai adesea un anumit indicator mediu. De exemplu, sarcina atomică „Baby”, a căzut pe 6 august 1945 în orașul japonez Hiroshima, este estimată la 13-18 kilotone de TNT. Între timp, aceasta nu caracterizează puterea exploziei, ci indică cât de mult TNT este necesar pentru a elibera aceeași cantitate de căldură ca în timpul bombardamentului nuclear indicat.

HMX - jumătate de miliard de dolari pentru aer

În 1942, chimistul american Bachmann, în timp ce efectua experimente cu RDX, a descoperit accidental o nouă substanță, HMX, sub forma unei impurități. El și-a oferit găsirea militarilor, dar aceștia au refuzat. Între timp, câțiva ani mai târziu, după ce a fost posibilă stabilizarea proprietăților acestui compus chimic, Pentagonul a devenit totuși interesat de HMX. Adevărat, nu a fost utilizat pe scară largă în forma sa pură în scopuri militare, cel mai adesea într-un amestec de turnare cu TNT. Acest exploziv a fost numit „Octolome”. S-a dovedit a fi cu 15% mai puternic decât hexogenul. În ceea ce privește eficacitatea sa, se crede că un kilogram de HMX va produce la fel de multă distrugere ca și patru kilograme de TNT.

Cu toate acestea, în acei ani, producția de HMX a fost de 10 ori mai scumpă decât producția de RDX, ceea ce a împiedicat producția sa în Uniunea Sovietică. Generalii noștri au calculat că este mai bine să se producă șase obuze cu hexogen decât una cu octol. De aceea, explozia unui depozit de muniții din Quy Ngon vietnamez din aprilie 1969 i-a costat atât de scump pe americani. Atunci un purtător de cuvânt al Pentagonului a spus că din cauza sabotajului partizanilor, prejudiciul s-a ridicat la 123 de milioane de dolari, sau aproximativ 0,5 miliarde de dolari în prețurile curente.

În anii '80 ai secolului trecut, după chimiștii sovietici, inclusiv E.Yu. Orlov, a dezvoltat o tehnologie eficientă și ieftină pentru sinteza HMX, în cantități mari a început să fie produs în țara noastră.

Astrolit - bun, dar miroase urât

La începutul anilor 60 ai secolului trecut, compania americană EXCOA a prezentat un nou exploziv pe bază de hidrazină, susținând că este de 20 de ori mai puternic decât TNT. Generalii Pentagonului care au sosit la test au fost doborâți de mirosul teribil al unei toalete publice abandonate. Cu toate acestea, au fost dispuși să o îndure. Cu toate acestea, o serie de teste cu bombe aeriene umplute cu astrolit A 1-5 au arătat că explozivul era doar de două ori mai puternic decât TNT.

După ce oficialii de la Pentagon au respins această bombă, inginerii EXCOA au propus o nouă versiune a acestui exploziv deja sub marca ASTRA-PAK, de altfel, pentru săparea de tranșee folosind metoda exploziei dirijate. În reclamă, un soldat a turnat apă pe pământ într-un jet subțire, apoi a detonat lichidul din acoperire. Și un șanț de mărimea unui bărbat era gata. Din proprie inițiativă, EXCOA a produs 1000 de seturi de astfel de explozibili și le-a trimis pe frontul vietnamez.

În realitate, totul s-a încheiat trist și anecdotic. Transeele rezultate emanau un miros atât de dezgustător, încât soldații americani au căutat să le părăsească cu orice preț, indiferent de ordine și pericol pentru viață. Cei care au rămas și-au pierdut cunoștința. Trusele neutilizate au fost trimise înapoi la biroul EXCOA pe cheltuiala lor.

Explozivi care își ucid pe ai lor

Alături de hexogen și octogen, tetranitropentaeritritol greu de pronunțat, care este adesea numit PETN, este considerat un exploziv clasic. Cu toate acestea, datorită sensibilității sale ridicate, nu a fost utilizat pe scară largă. Cert este că în scopuri militare, nu atât explozivii mai distructivi decât alții sunt importanți, ci cei care nu explodează din nicio atingere, adică cu sensibilitate scăzută.

Americanii sunt deosebit de meticuloși cu privire la această problemă. Ei au fost cei care au dezvoltat standardul NATO STANAG 4439 pentru sensibilitatea explozivilor care pot fi utilizați în scopuri militare. Adevărat, acest lucru s-a întâmplat după o serie de incidente grave, printre care: explozia unui depozit de la baza forțelor aeriene americane Bien Ho din Vietnam, care a costat viața a 33 de tehnicieni; dezastrul de la bordul USS Forrestal, care s-a soldat cu pagube la 60 de avioane; detonare în depozitul de rachete de avioane la bordul portavionului Oriskany (1966), tot cu numeroase victime.

distrugător chinezesc

În anii 80 ai secolului trecut, a fost sintetizată substanța uree triciclică. Se crede că primii care au primit acest exploziv au fost chinezii. Testele au arătat puterea distructivă enormă a „ureei” - un kilogram din aceasta a înlocuit douăzeci și două de kilograme de TNT.

Experții sunt de acord cu astfel de concluzii, deoarece „distrugătorul chinez” are cea mai mare densitate dintre toți explozivii cunoscuți și, în același timp, are cel mai mare raport de oxigen. Adică, în timpul exploziei, tot materialul este complet ars. Apropo, pentru TNT este 0,74.

În realitate, ureea triciclică nu este potrivită pentru operațiuni militare, în primul rând din cauza stabilității hidrolitice slabe. Chiar a doua zi, cu depozitare standard, se transformă în mucus. Cu toate acestea, chinezii au reușit să obțină o altă „uree” - dinitrourea, care, deși mai slabă ca exploziv decât „distrugătorul”, este și unul dintre cei mai puternici explozivi. Astăzi este produs de americani la cele trei fabrici pilot ale lor.

Visul piromanului - CL-20

Exploziviul CL-20 este poziționat în prezent drept unul dintre cele mai puternice. În special, mass-media, inclusiv cele rusești, susțin că un kg de CL-20 provoacă distrugere, ceea ce necesită 20 kg de TNT.

Interesant este că Pentagonul a alocat bani pentru dezvoltarea CL-20 numai după ce presa americană a raportat că astfel de explozibili au fost deja fabricați în URSS. În special, unul dintre rapoartele pe această temă a fost numit astfel: „Poate că această substanță a fost dezvoltată de ruși la Institutul Zelinsky”.

În realitate, ca explozibil promițător, americanii au considerat un alt exploziv, obținut pentru prima dată în URSS și anume diaminoazoxyfurazan. Alături de puterea mare, care depășește semnificativ octogenul, are o sensibilitate scăzută. Singurul lucru care îi împiedică utilizarea pe scară largă este lipsa tehnologiei industriale.

Este putere, înțelegi? Puterea în materie. Materia are o putere extraordinară. Eu... simt la atingere că totul este plin în ea... Și toate acestea sunt reținute... cu un efort incredibil. Merită slăbit din interior - și bam! - descompunere. Totul este o explozie.

Karel Capek, Krakatit

Inginerul de geniu chimic seminebun Prokop a dat în această epigrafă o definiție foarte precisă, deși ciudată, a explozivilor. Despre aceste substanțe, care au determinat în mare măsură dezvoltarea civilizației umane, vom vorbi în acest articol. Desigur, nu vom vorbi doar despre utilizarea militară a explozivilor - domeniul de aplicare al acestora este atât de larg încât nu se încadrează într-un fel de șablon „de la și către”. Tu și cu mine trebuie să ne dăm seama ce este o explozie, să ne familiarizăm cu tipurile de explozivi, să ne amintim istoria apariției, dezvoltării și îmbunătățirii acestora. Informațiile curioase sau pur și simplu interesante despre tot ceea ce are legătură cu exploziile nu vor fi lăsate deoparte.

Pentru prima dată în practica autorului meu, trebuie să fac un avertisment - nu vor exista rețete pentru fabricarea explozivilor, descrieri ale tehnologiei și diagrame de aspect ale dispozitivelor explozive în articol. Speranță de înțelegere.

Ce este o explozie?

- Și iată explozia din Grottup, - spuse bătrânul: în imagine - bâte de fum roz, aruncate de o flacără galben-sulf sus, până la margine; trupuri umane sfâșiate atârnă îngrozitor de fum și flăcări. „Peste 5.000 de oameni au murit în acea explozie. A fost o mare nenorocire”, oftă bătrânul. Aceasta este ultima mea poză.

Karel Capek, Krakatit

Răspunsul la această întrebare aparent foarte simplă nu este atât de simplu pe cât ar părea la prima vedere. Definiția cea mai generală și precisă a unei explozii nu există până astăzi. Cărțile de referință și enciclopediile academice oferă o definiție foarte vagă a tipului „un proces fizic și chimic rapid necontrolat, cu eliberare de energie semnificativă într-un volum mic”. Punctul slab al acestei definiții este că nu sunt specificate criterii cantitative.

Semn internațional „Atenție! Exploziv". Laconic și extrem de clar.

Volumul, cantitatea de energie eliberată și timpul de curgere - toate aceste cantități pot fi, desigur, aduse la conceptul de „putere specifică minimă”, care va determina limita peste care procesul poate fi considerat exploziv. Dar s-a întâmplat că nimeni nu are nevoie cu adevărat de o asemenea acuratețe a definițiilor - militarii, geologii, pirotehnicienii, fizicienii nucleari, astrofizicienii, tehnologii au propriile criterii de explozie. Artileristul pur și simplu nu va avea întrebarea dacă să considere rezultatul operațiunii unui proiectil cu fragmentare puternic exploziv drept o explozie, iar un astrofizician cu o întrebare similară cu privire la o supernovă va ridica în general din umeri uluit.

Exploziile diferă în ceea ce privește natura fizică a sursei de energie și modul în care aceasta este eliberată. Pentru a evidenția exploziile chimice care ne interesează, să încercăm să ne dăm seama ce fel de explozii se mai întâmplă.

explozie termodinamică- o categorie destul de mare de procese rapide cu eliberare de energie termica sau cinetica. De exemplu, dacă creșteți presiunea unui gaz într-un vas etanș, atunci mai devreme sau mai târziu vasul se va prăbuși și va avea loc o explozie. Și dacă un vas etanș cu un lichid supraîncălzit sub presiune este deschis rapid, atunci va avea loc o explozie din cauza eliberării presiunii, a fierberii instantanee a lichidului și a formării undelor de șoc.

Explozie cinetică- conversia energiei cinetice a unui corp material în mișcare în energie termică în timpul frânării bruște. Căderea mingii de foc pe Pământ este un exemplu destul de caracteristic de explozie cinetică. Impactul unui proiectil perforator asupra armurii unui tanc ar putea fi considerat și o explozie cinetică, dar aici totul este ceva mai complicat - natura explozivă a interacțiunii este asigurată nu numai de efectul pur termic al impactului. Electronii liberi din metalul proiectilului, care se deplasează cu aceeași viteză, continuă să se miște prin inerție în timpul frânării bruște, formând curenți uriași în conductor.

Distrugerea celei de-a 4-a unități de putere a centralei nucleare de la Cernobîl este o explozie termodinamică tipică.

explozie electrică- eliberarea energiei termice în timpul trecerii așa-numiților curenți de „șoc” în conductor. Aici, natura explozivă a procesului este determinată de rezistența conductorului și de mărimea curentului care trece. De exemplu, un condensator de 100 microfarad încărcat până la 300 V acumulează o energie de 4,5 J. Dacă închideți bornele condensatorului cu un fir subțire, această energie va fi eliberată pe fir sub formă de căldură în zeci de microsecunde, dezvoltând o putere de zeci şi chiar sute de kilowaţi. În acest caz, firul, desigur, se va evapora - adică va avea loc o explozie. Descărcarea unui fulger într-o furtună poate fi, de asemenea, considerată o explozie electrică.

Explozie nucleara este procesul de eliberare a energiei intranucleare a atomilor în timpul reacțiilor nucleare necontrolate. Aici, energia este eliberată nu numai sub formă de căldură - spectrul de radiații în domeniul electromagnetic în timpul unei explozii nucleare este cu adevărat colosal. În plus, energia unei explozii nucleare este transportată de fragmente de fisiune sau produse de fuziune, electroni rapizi și neutroni.

Conceptul de explozie în rândul astrofizicienilor este de neimaginat din punct de vedere al scărilor terestre - aici vorbim despre eliberarea de energie în astfel de cantități pe care cu siguranță umanitatea nu le va produce pe toată perioada existenței sale. Datorită exploziilor de supernove din prima și a doua generație, care au provocat ejecția elementelor grele, a apărut sistemul solar, pe a treia planetă a cărei viață ar putea avea originea. Și dacă ne amintim de teoria Big Bang-ului, putem spune cu încredere că nu numai viața pământească, ci și întregul nostru univers își datorează existența exploziei.

explozie chimică

Termochimia nu există. Distrugere. Chimie distructivă, asta este. Acesta este un lucru uriaș, Tomesh, din punct de vedere pur științific.

Karel Capek, Krakatit

Ei bine, acum se pare că ne-am hotărât asupra tipurilor de explozii pe care nu le vom lua în considerare în continuare. Să trecem la subiectul care ne interesează - exploziile chimice larg cunoscute.

O explozie de test chimic de o sută de tone la locul de testare nucleară de la Alamogordo.

explozie chimică- acesta este procesul de transformare a energiei interne a legăturilor moleculare în energie termică în timpul fluxului rapid și necontrolat al reacțiilor chimice. Dar în această definiție găsim aceeași problemă ca și în cazul definiției unei explozii în general - nu există un consens asupra proceselor chimice care pot fi considerate o explozie.

În opinia majorității experților, cel mai strict criteriu pentru o explozie chimică este propagarea unei reacții datorită procesului de detonare, și nu deflagrația.

Detonaţie este propagarea supersonică a unui front de compresie cu o reacție exotermă însoțitoare în substanță. Mecanismul detonației este că, ca urmare a declanșării unei reacții chimice, o mare cantitate de energie termică și produse gazoase sunt eliberate la presiune ridicată, ceea ce determină formarea unei undă de șoc. Când frontul său trece prin substanță, are loc un șoc și temperatura crește brusc (în fizică acest fenomen este descris printr-un proces adiabatic), inițiind o nouă reacție chimică. Astfel, detonația este un mecanism auto-susținut de implicare cât mai rapidă (avalanșă) a unei substanțe într-o reacție chimică.

Aprinderea unui cap de chibrit este de mii de ori mai lentă decât cea mai lentă explozie.

Într-o notă: viteza de detonare este una dintre cele mai importante caracteristici ale unui exploziv. Pentru explozivi solizi, aceasta variază de la 1,2 km/s la 9 km/s. Cu cât viteza de detonare este mai mare, cu atât este mai mare presiunea în zona de etanșare și explozia este mai eficientă.

Deflagraţie- proces redox subsonic, în care frontul de reacție se mișcă datorită transferului de căldură. Adică vorbim despre binecunoscutul proces de ardere a unui agent reducător într-un agent oxidant. Viteza de propagare a frontului de ardere este determinată nu numai de puterea calorică a reacției și de eficiența transferului de căldură în substanță, ci și de mecanismul de acces al oxidantului în zona de reacție.

Dar și aici nu totul este clar. De exemplu, un jet puternic de gaz combustibil în atmosferă va arde într-un mod destul de complicat - nu numai pe suprafața jetului de gaz, ci și în acea parte a volumului în care aerul va fi aspirat datorită efectului de jet. În acest caz, sunt posibile și procese de detonare - un fel de „pop” cu defalcarea flăcării.

Acesta este interesant: Laboratorul de ardere al Institutului de Cercetare a Fizicii, unde am lucrat cândva, s-a luptat mai bine de doi ani cu problema detonării controlate a unei torțe cu hidrogen. În acele vremuri, era numit în glumă „Laboratorul de ardere și, dacă era posibil, de explozie”.

Din tot ceea ce s-a spus, trebuie trasă o concluzie importantă - există combinații foarte diferite de procese de ardere și detonare și tranziții într-o direcție sau alta. Din acest motiv, pentru simplitate, exploziile chimice includ de obicei diverse procese exoterme rapide, fără a preciza natura lor.

Terminologia necesară

- Ce sunteți, care sunt cifrele! Încercați mai întâi... cincizeci la sută amidon... și zdrobitorul sa spart; un inginer și doi asistenți de laborator... și ei spulberați. Nu crezi? Experiența a doua: blocul lui Trauzl, nouăzeci la sută vaselină și - bum! Acoperișul a fost aruncat în aer, un muncitor a fost ucis; din bloc au rămas doar trosnituri.

Karel Capek, Krakatit

Costum de protectie sapper. Produce neutralizarea dispozitivelor explozive cu design necunoscut.

Înainte de a trece la o cunoaștere directă a explozivilor, ar trebui să înțelegem puțin despre unele dintre conceptele asociate cu această clasă de compuși chimici. Probabil că toți ați auzit termenii „încărcătură cu explozie mare” și „explozivi de explozie”. Să vedem ce înseamnă.

explozivitatea- caracteristica cea mai generală a unui exploziv, care determină măsura eficacității sale distructive. Explozivitatea depinde direct de cantitatea de produse gazoase eliberate în timpul exploziei.

În evaluarea numerică a explozivității se folosesc diverse metode, dintre care cea mai cunoscută este Testul Trauzl. Testul se efectuează prin detonarea unei încărcături de 10 grame plasată într-un recipient cilindric de plumb închis ermetic (uneori denumit bomba Trauzl). Când recipientul explodează, se umflă. Diferența dintre volumele sale înainte și după explozie, exprimată în centimetri cubi, este măsura explozivității. Adesea așa-numitul explozivitatea comparativă, exprimat ca raport dintre rezultatele obținute și rezultatele exploziei a 10 grame de TNT cristalin.

Într-o notă: explozivitatea comparativă nu trebuie confundată cu echivalentul TNT - acestea sunt concepte complet diferite.

Astfel de rupturi în carcasă indică o încărcare scăzută.

Brisance- capacitatea explozivilor de a produce în timpul exploziei zdrobirea unui mediu solid în imediata apropiere a sarcinii (mai multe dintre razele acesteia). Această caracteristică depinde în primul rând de starea fizică a explozivului (densitate, uniformitate, grad de măcinare). Odată cu creșterea densității, brisanța crește simultan cu creșterea vitezei de detonare.

Brisance poate fi ajustată în limite largi prin amestecarea explozivului cu așa-numitele flegmatizatori- compuși chimici incapabili de explozie.

Pentru a măsura brisance, în cele mai multe cazuri, indirect Testul Hess, la care se pune pe un cilindru de plumb de o anumită înălțime și diametru, subminat o încărcătură de 50 de grame, apoi se măsoară înălțimea cilindrului comprimat de explozie. Diferența dintre înălțimile cilindrului înainte și după explozie, exprimată în milimetri, este măsura brisancei.

Cu toate acestea, testul Hess nu este potrivit pentru testarea explozivilor cu strălucire mare - o încărcare de 50 de grame pur și simplu distruge cilindrul de plumb la sol. Pentru astfel de cazuri, utilizați Brisantometru Kasta cu un cilindru de cupru numit crasher.

O astfel de explozie este foarte eficientă, dar, de regulă, ineficientă.
vene - s-a cheltuit prea multă energie pentru încălzirea norului de fum.

Într-o notă: explozivitatea și brisance sunt cantități care nu au legătură între ele. Odată, în tinerețea mea, am fost pasionat de chimia explozivilor. Și într-o zi, câteva grame de peroxid de acetonă primite de mine au detonat spontan, distrugând creuzetul de faianță până la cel mai mic praf care a acoperit masa cu un strat subțire. În acel moment, eram literalmente la un metru de explozie, dar nu am fost rănit deloc. După cum puteți vedea, peroxidul de acetonă are o strălucire excelentă, dar explozibilitate scăzută. Aceeași cantitate de exploziv puternic exploziv ar putea duce la barotraumă și chiar la șoc de obuz.

sensibilitate - o caracteristică care determină probabilitatea unei explozii cu un anumit impact asupra unui exploziv. Cel mai adesea, această valoare este prezentată ca valoare minimă a impactului, ceea ce duce la o explozie garantată în anumite condiții standard.

Există multe metode diferite pentru a determina o anumită sensibilitate (impact, frecare, încălzire, descărcare de scânteie, durere de spate, detonare). Toate aceste tipuri de sensibilitate sunt extrem de importante pentru organizarea în siguranță a producției, transportului și utilizării explozivilor.

Acesta este interesant:înregistrările de sensibilitate aparțin unor compuși chimici foarte simpli. Iodură de azot (alias nitrură de triiod) I3N în forma sa uscată detonează dintr-o lumină, din frecare cu o penă, de la o ușoară presiune sau căldură, chiar și de la un sunet puternic. Acesta este poate singurul explozibil care detonează din radiația alfa. Și un cristal de trioxid de xenon - cel mai stabil dintre oxizi de xenon - este capabil să detoneze din propria greutate dacă masa lui depășește 20 mg.

Sudarea explozivă oferă o astfel de imagine a cusăturii pe tăietură. Val bine vizibil
structură figurativă formată dintr-o undă de șoc staționară în detaliu.

Sensibilitatea la detonare se distinge într-un termen special - susceptibil, adică capacitatea unei încărcături explozive de a exploda atunci când este expusă la factorii de explozie ai unei alte încărcături. Cel mai adesea, susceptibilitatea este exprimată în termeni de masa de fulminat de mercur necesară pentru a garanta detonarea încărcăturii. De exemplu, pentru trinitrotoluen, susceptibilitatea este de 0,15 g.

Există un alt concept foarte important asociat cu explozivii - diametrul critic. Acesta este cel mai mic diametru al unei sarcini cilindrice la care este posibilă propagarea procesului de detonare.

Dacă diametrul încărcăturii este mai mic decât cel critic, atunci detonația fie nu are loc deloc, fie se descompune pe măsură ce fața sa se mișcă de-a lungul cilindrului. Trebuie remarcat faptul că viteza de detonare a unui anumit exploziv este departe de a fi constantă - cu o creștere a diametrului încărcăturii, crește până la o valoare caracteristică unui exploziv dat și a stării sale fizice. Se numește diametrul sarcinii la care viteza detonării devine constantă diametru limitator.

Diametrul critic de detonare este determinat de obicei prin detonarea încărcăturilor model cu o lungime de cel puțin cinci diametre de încărcare. Pentru explozivi mari, de obicei este de câțiva milimetri.

Muniție de explozie volumetrică

Omenirea a făcut cunoștință cu o explozie volumetrică cu mult înainte de crearea primului exploziv. Praful de făină în mori, praful de cărbune în mine, fibrele vegetale microscopice în aerul fabricilor sunt aerosoli combustibili, capabili să detoneze în anumite condiții. O scânteie a fost suficientă - și camere uriașe s-au prăbușit ca morți de cărți de la o explozie monstruoasă de praf aproape invizibilă pentru ochi.

Explozia volumetrică din interiorul mașinii duce la astfel de consecințe.

Un astfel de fenomen, mai devreme sau mai târziu, ar fi trebuit să atragă atenția militarilor - și, desigur, a făcut-o. Există un tip de muniție care folosește pulverizarea unei substanțe combustibile sub formă de aerosol și subminând norul de gaz rezultat - muniție cu explozie volumetrică (uneori numită muniție termobarică).

Principiul de funcționare al unei bombe de aer volumetrice detonantă constă într-o detonare în două etape - mai întâi, o sarcină explozivă pulverizează o substanță combustibilă în aer, apoi a doua încărcătură detonează amestecul combustibil-aer rezultat.

O explozie volumetrică are o trăsătură importantă care o deosebește de detonarea unei sarcini concentrate - explozia unui amestec combustibil-aer are un efect exploziv mult mai mare decât cel al unei sarcini clasice de aceeași masă. Mai mult, pe măsură ce dimensiunea norului crește, explozivitatea crește neliniar. Bombele aeriene detonante volumetrice de calibru mare pot crea o explozie comparabilă ca energie cu o încărcătură nucleară tactică cu randament redus.

Principalul factor dăunător al unei explozii volumetrice este unda de șoc, deoarece acțiunea de explozie aici nu se poate distinge de zero.

Informațiile despre muniția termobară, distorsionate dincolo de recunoașterea de către jurnaliștii analfabeți, conduc o persoană informată într-o furie dreaptă, iar pe una ignorantă într-o groază de panică. Nu este suficient pentru visătorii de jurnalism că au numit o bombă aeriană cu detonare volumetrică termenul ridicol „bombă cu vid”. Ei urmează instrucțiunile lui Joseph Goebbels și îngrămădesc atât de prostii sălbatice încât unii oameni cred în ele.

Testarea unui dispozitiv exploziv termobaric. Se pare că este încă foarte departe de un model de luptă.

„... Principiul de funcționare a acestei arme groaznice, care se apropie de puterea unei bombe nucleare, se bazează pe un fel de explozie inversă. Când această bombă explodează, oxigenul este ars instantaneu, se formează un vid profund, mai adânc decât în ​​spațiul cosmic. Toate obiectele din jur, oamenii, mașinile, animalele, copacii sunt atrași instantaneu în epicentrul exploziei și, ciocnind, se transformă în pulbere ... "

De acord, doar „arderea oxigenului” indică clar „trei clase și două coridoare”. Și „un vid mai adânc decât în ​​spațiul cosmic” sugerează clar că autorul acestei scrieri nu este conștient de prezența în aer a 78% azot, care este complet nepotrivit pentru „ardere”. Iată, poate, fantezia nestăpânită, revărsând în epicentru (sic!) Oameni, animale și copaci, provoacă admirație involuntară.

Clasificarea explozivilor

„Totul este un exploziv... trebuie doar să-l iei cum trebuie.

Karel Capek, Krakatit

Da, acestea sunt și explozibili. Dar nu le vom discuta, ci doar le vom admira.

Chimia și tehnologia explozivilor este încă considerată un domeniu de cunoaștere cu acces sever limitat la informații. Această stare de fapt duce inevitabil la o mare varietate de formulări și definiții. Și tocmai din acest motiv o comisie specială a Națiunilor Unite a adoptat în 2003 „Sistemul de clasificare și etichetare a produselor chimice”, armonizat la nivel global. Mai jos este definiția explozivilor luată din acest document.

Exploziv(sau amestec) - o substanță solidă sau lichidă (sau amestec de substanțe), care este ea însăși capabilă de reacție chimică cu degajarea gazelor la o astfel de temperatură și presiune și la o asemenea viteză încât provoacă daune obiectelor din jur. Substanțele pirotehnice sunt incluse în această categorie chiar dacă nu emit gaze.

substanță pirotehnică(sau amestec) - o substanță sau un amestec de substanțe care este destinat să producă un efect sub formă de căldură, foc, sunet sau fum, sau o combinație a acestora, ca rezultat al reacțiilor chimice exoterme auto-susținute care apar fără detonare .

Astfel, categoria explozivilor include în mod tradițional tot felul de compoziții de pulbere capabile să ardă fără aer. Mai mult, în aceeași categorie intră chiar petardele cu care oamenii atât de mult iubesc să se mulțumească în noaptea de Revelion. Dar mai jos vom vorbi despre explozibili „adevărați”, fără de care militarii, constructorii și minerii nu își pot imagina existența.

Explozivii sunt clasificați după mai multe principii - compoziția, starea fizică, forma de funcționare a exploziei, amploarea.

Compoziţie

Există două clase mari de explozivi - individuali și compoziți.

Individual sunt compuși chimici capabili de oxidare intramoleculară. În acest caz, molecula nu ar trebui să conțină oxigen deloc - este suficient ca o parte a moleculei să transfere un electron într-o altă parte a acestuia cu o putere termică pozitivă.

Din punct de vedere energetic, o moleculă a unui astfel de exploziv poate fi reprezentată ca o minge culcată într-o depresiune din vârful unui munte. Acesta va sta în liniște până când îi este transferat un impuls relativ mic, după care se va rostogoli pe versantul muntelui, eliberând energie care depășește semnificativ energia consumată.

O liră de TNT în ambalajul original și o încărcătură de amonial cântărind 20 de kilograme.

Explozivii individuali includ trinitrotoluen (aka TNT, tol, TNT), hexogen, nitroglicerina, fulminat de mercur (fulminat de mercur), azidă de plumb.

Compozit constau din două sau mai multe substanțe care nu sunt înrudite chimic. Uneori, componentele unor astfel de explozivi în sine nu sunt capabile de detonare, dar prezintă aceste proprietăți atunci când reacţionează între ele (de obicei este un amestec de agent oxidant și agent reducător). Un exemplu tipic de astfel de compozit cu două componente este oxyliquite (o substanță combustibilă poroasă impregnată cu oxigen lichid).

Compozitele pot consta, de asemenea, dintr-un amestec de explozivi individuali cu aditivi care reglează sensibilitatea, explozivitatea și brisance. Astfel de aditivi pot slăbi atât caracteristicile explozive ale compozitelor (parafină, cerezină, talc, difenilamină), cât și le pot îmbunătăți (pulberi de diferite metale reactive - aluminiu, magneziu, zirconiu). În plus, există aditivi stabilizatori care măresc durata de valabilitate a încărcăturilor explozive finite și aditivi condiționati care aduc explozivul la starea fizică necesară.

În legătură cu dezvoltarea și răspândirea terorismului mondial, cerințele pentru controlul explozivilor au devenit mai stricte. Compoziția explozivilor moderni include fără greșeală markeri chimici care se găsesc în produsele exploziei și indică fără ambiguitate producătorul, precum și substanțe mirositoare care ajută la detectarea încărcăturilor explozive de către câinii de serviciu și dispozitivele de cromatografie gazoasă.

Starea fizică

Bomba americană BLU-82/B conține 5700 kg de amonial. Aceasta este una dintre cele mai puternice bombe non-nucleare.

Această clasificare este foarte largă. Include nu numai trei stări ale materiei (gaz, lichid, solid), ci și tot felul de sisteme dispersate (geluri, suspensii, emulsii). Un reprezentant tipic al explozivilor lichizi, nitroglicerina, atunci când nitroceluloza este dizolvată în ea, se transformă într-un gel cunoscut sub numele de „jeleu exploziv”, iar atunci când acest gel este amestecat cu un absorbant solid, se formează dinamită solidă.

Așa-numitele „gaze explozive”, adică amestecuri de hidrogen cu oxigen sau clor, practic nu sunt folosite nici în industrie, nici în afacerile militare. Sunt extrem de instabile, extrem de sensibile și nu permit o acțiune explozivă precisă. Există, totuși, așa-numitele muniții cu explozie de volum în care armata arată un mare interes. Nu se încadrează în categoria explozivilor gazoși, dar sunt suficient de aproape de aceasta.

Cele mai multe compoziții industriale moderne sunt suspensii apoase de compozite constând din nitrat de amoniu și componente combustibile. Astfel de compoziții sunt foarte convenabile pentru transportul la locul de sablare și turnare în foraje. Iar formulările răspândite de Sprengel sunt depozitate separat și preparate direct la locul de utilizare în cantitatea necesară.

Explozivii militari sunt de obicei solide. Renumitul trinitrotoluen se topește fără descompunere și, prin urmare, vă permite să creați încărcături monolitice. Și nu mai puțin cunoscutele RDX și PETN se descompun în timpul topirii (uneori cu o explozie), prin urmare, încărcăturile de la astfel de explozivi se formează prin presarea masei cristaline în stare umedă, urmată de uscare. Amoniții și amonialii utilizați la încărcarea muniției sunt de obicei granulați pentru a facilita umplerea.

Formular de lucru la explozie

Fulminatul de mercur purificat amintește oarecum de zăpadele din martie.

Pentru a asigura siguranța depozitării și utilizării, încărcăturile industriale și de luptă ar trebui să fie formate din explozivi cu sensibilitate scăzută - cu cât sensibilitatea lor este mai mică, cu atât mai bine. Și pentru a submina aceste încărcături, se folosesc încărcături care sunt suficient de mici pentru ca detonarea lor spontană în timpul depozitării să nu provoace daune semnificative. Un exemplu tipic al acestei abordări este grenada ofensivă RGD-5 cu o siguranță UZRGM.

Inițiatori numiti explozivi individuali sau mixti care sunt foarte sensibili la influente simple (impact, frecare, incalzire). Astfel de substanțe necesită eliberarea de energie suficientă pentru a începe procesul de detonare a explozivilor puternici - adică o capacitate de inițiere ridicată. În plus, trebuie să aibă o bună curgere și compresibilitate, rezistență chimică și compatibilitate cu explozivi secundari.

Explozivii de inițiere sunt utilizați într-un design special - așa-numitele capace de sablare și capace de aprindere. Sunt peste tot acolo unde trebuie să faci o explozie. Și nu sunt supuse împărțirii în „militare” și „civile” - metoda de utilizare a explozivilor mari nu joacă absolut niciun rol aici.

Acesta este interesant: Derivații de tetrazol sunt utilizați în airbag-urile auto ca sursă de eliberare explozivă de azot. După cum puteți vedea, o explozie nu numai că poate ucide, ci și poate salva o viață.

Așa – fulgii – arătau ca trinitrotoluenul obținut
Heinrich Kast.

Exemple de explozivi de inițiere sunt fulminatul de mercur, azida de plumb și trinitroresorcinatul de plumb. Cu toate acestea, inițierea explozibililor care nu conțin metale grele sunt în prezent căutate și introduse în mod activ. Compozițiile pe bază de nitrotetrazol în combinație cu fier sunt recomandate ca fiind sigure pentru mediu. Iar complexele de amoniac ale perclorat de cobalt cu derivați de tetrazol detonează dintr-un fascicul laser furnizat printr-o fibră optică. Această tehnologie elimină detonația accidentală în timpul acumulării unei sarcini statice și crește semnificativ siguranța exploatării.

sablare explozivii, după cum sa menționat deja, sunt de sensibilitate scăzută. Diferiți compuși nitro sunt utilizați pe scară largă ca compoziții individuale și mixte. Pe lângă familiarul și binecunoscutul TNT, se pot aminti nitroamine (tetril, hexogen, octogen), esteri ai acidului azotic (nitroglicerină, nitroglicol), nitrați de celuloză.

Acesta este interesant: După ce a servit cu credincioșie pentru explozivi de orice tip timp de o sută de ani, trinitrotoluenul pierde teren. În orice caz, nu a mai fost folosit în SUA pentru sablare din 1990. Motivul constă în aceleași considerente de mediu - produsele exploziei TNT sunt foarte toxice.

Explozivii mari sunt folosiți pentru a echipa obuze de artilerie, bombe aeriene, torpile, focoase de rachete de diferite clase, grenade de mână - într-un cuvânt, aplicația lor militară este nemărginită.

De asemenea, ar trebui să ne amintim despre armele nucleare, în care o explozie chimică este folosită pentru a transfera ansamblul într-o stare supercritică. Cu toate acestea, aici cuvântul „brisant” ar trebui folosit cu prudență - lentilele cu implozie necesită doar o strălucire scăzută cu explozivitate mare pentru ca ansamblul să fie comprimat și nu zdrobit de o explozie. În acest scop, se folosește boratolul (un amestec de TNT cu azotat de bariu) - o compoziție cu o degajare mare, dar cu o viteză scăzută de detonare.

Memorialul calului nebun,
ținut în Dakota de Sud și dedicat șefului indian Crazy Horse, sculptat din rocă solidă
folosind explozibili.

Numele informal al companiei aeriene
bombe GBU-43/B - Mama tuturor bombelor. La momentul creării, era cea mai mare bombă non-nucleară din lume și conținea 8,5 tone de explozibil.

Acesta este interesant: Memorialul Crazy Horse, ridicat în Dakota de Sud în onoarea legendarului șef de război al tribului indian Oglala, este realizat cu explozibili.

Încărcăturile explozive mari sunt folosite în tehnologia rachetelor și spațiale pentru a separa elementele structurale ale vehiculelor de lansare și navelor spațiale, ejectarea și tragerea parașutelor și oprirea de urgență a motoarelor. De asemenea, automatizarea aviației nu le-a ignorat - împușcarea lanternei din cabina unui avion de luptă înainte de ejectare se efectuează cu mici încărcături de mare energie. Și în elicopterul Mi-28, astfel de încărcături îndeplinesc trei funcții simultan în timpul unei evadări de urgență a elicopterului - tragerea lamelor, aruncarea ușilor cabinei și umflarea camerelor de siguranță situate sub nivelul ușii.

O cantitate semnificativă de explozivi mari se consumă în minerit (lucrări de suprasarcină, minerit), în construcții (pregătirea gropilor, distrugerea rocilor și a structurilor de construcții lichidate), în industrie (sudarea prin explozie, prelucrarea la impuls de călire a metalelor, ștanțare).

Plastită sau plastidă?

Voi fi sincer: ambele forme ale numelui „popular-jurnalistic” al compusului exploziv plastic Compoziție C-4 trezesc în mine aproximativ aceleași sentimente ca „epicentrul exploziei unei bombe cu vid”.

Totuși, de ce C-4? Nu, plastita este un exploziv cu o putere distructivă monstruoasă, ale cărui urme se găsesc cu siguranță în aeroporturi, școli și spitale aruncate în aer de teroriști. Niciun terorist care se respectă nu atinge tol sau amonal cu degetul - acestea sunt jucării pentru copii în comparație cu plastita, dintre care o cutie de chibrituri transformă o mașină într-o minge de foc, iar un kilogram sparge o clădire cu mai multe etaje în gunoi.

Lipirea detonatoarelor în brichete moi C-4 este o chestiune simplă. Așa ar trebui să fie explozivii militari - simpli și de încredere.

Dar ce este atunci un „plastid”? Ah, deci este numele acelorași teroriști super explozivi, dar scris de o persoană care vrea să arate că este „în cunoștință”. Spune, „plastic” este scris de ignoranți analfabeti. Și, în general, este un fel de verb la persoana a treia la timpul prezent. Ortografia corectă este plastid.

Ei bine, acum că am vărsat bila acumulată, hai să vorbim serios. Nici plastită, nici plastid în înțelegerea explozivilor nu există. Chiar înainte de al Doilea Război Mondial, a apărut o întreagă clasă de compoziții explozive din plastic - cel mai adesea bazate pe RDX sau HMX. Aceste compoziții au fost create pentru lucrări tehnice civile. Încercați, de exemplu, să fixați mai multe blocuri TNT pe o grindă în I verticală care trebuie distrusă. Și nu uitați că ar trebui să fie aruncate în aer sincron, cu o precizie de fracțiuni de milisecundă. Și cu compozițiile din plastic, totul este mult mai simplu - a acoperit fasciculul cu o substanță asemănătoare cu plastilina tare, a înfipt câteva detonatoare electrice în jurul perimetrului în ea - și este în pungă.

Mai târziu, când s-a dovedit că explozivii din plastic sunt foarte convenabil de plasat, armata americană a devenit interesată de ei și a creat zeci de compoziții diferite pentru ei înșiși. Și s-a întâmplat că cea mai populară dintre toate s-a dovedit a fi neremarcabilă Compoziție C-4, dezvoltată în anii 1960 pentru nevoile de sabotaj al armatei. Dar nu a fost niciodată un plastit. Și nici nu a fost niciodată plastid.

Istoria explozivilor

Da, voi dezlănțui o furtună ca niciodată înainte; Voi da kracatitul, elementul eliberat, iar barca umanității va fi zdrobită în bucăți... Mii de mii vor pieri. Neamurile vor fi nimicite și cetățile vor fi măturate; nu va fi nicio limită pentru cei care au arme în mâini și moarte în inimă.

Karel Capek, Krakatit

Timp de sute de ani de la inventarea prafului de pușcă până în 1863, omenirea habar nu avea despre puterea care stă latentă în explozivi. Toate lucrările de sablare au fost efectuate prin depunerea unei anumite cantități de praf de pușcă, care a fost apoi incendiată cu ajutorul unui fitil. Cu un efect semnificativ de mare explozie al unei astfel de explozii, strălucirea sa a fost practic egală cu zero.

Până la sfârșitul Primului Război Mondial, au existat
au fost trase bombe cu praf de pușcă
ar fi tare și ridicol.

Obuzele de artilerie și bombele încărcate cu praf de pușcă au avut un efect de fragmentare nesemnificativ. Cu o creștere relativ lentă a presiunii gazelor pulbere, carcasele din fontă și oțel au fost distruse de-a lungul a două sau trei linii de cea mai mică rezistență, dând un număr foarte mic de fragmente foarte mari. Probabilitatea de a lovi personalul inamic cu astfel de fragmente era atât de mică încât bombele cu pulbere au furnizat în principal un efect demoralizant.

Grimasele destinului

Descoperirea unei substanțe chimice și descoperirea proprietăților sale explozive au avut loc adesea în momente diferite. Strict vorbind, începutul istoriei explozivilor ar putea fi pus în 1832, când chimistul francez Henri Braconnot a primit un produs al nitrarii complete a celulozei - piroxilina. Cu toate acestea, nimeni nu a început să studieze proprietățile sale și nu existau modalități de a iniția detonarea piroxilinei în acel moment.

Privind înapoi și mai departe, unul dintre cele mai comune explozibile, acidul picric, a fost descoperit în 1771. Dar la acel moment nu exista nici măcar o posibilitate teoretică de a-l detona - fulminatul de mercur a apărut abia în 1799 și au mai rămas mai bine de treizeci de ani până la prima utilizare a mercurului fulminant în capsulele de aprindere.

Începeți sub formă lichidă

Istoria explozibililor moderni începe în 1846, când omul de știință italian Ascanio Sobrero a obținut pentru prima dată nitroglicerina, un ester al glicerolului și acidului azotic. Sobrero a descoperit rapid proprietățile explozive ale unui lichid vâscos incolor și, prin urmare, la început a numit compusul rezultat piroglicerină.

Alfred Nobel este omul care a creat dinamita.

Model tridimensional al moleculei de nitroglicerină.

Conform ideilor moderne, nitroglicerina este un exploziv foarte mediocru. În stare lichidă, este prea sensibil la șocuri și căldură, iar în stare solidă (răcită la 13 ° C) este prea sensibil la frecare. Explozivitatea și briza nitroglicerinei depind puternic de metoda de inițiere, iar atunci când se folosește un detonator slab, puterea de explozie este relativ mică. Dar apoi a fost o descoperire - lumea nu cunoștea încă astfel de substanțe.

Utilizarea practică a nitroglicerinei nu a început decât șaptesprezece ani mai târziu. În 1863, inginerul suedez Alfred Nobel a proiectat un grund de aprindere cu pulbere care permite utilizarea nitroglicerinei în minerit. Încă doi ani mai târziu, în 1865, Nobel creează primul capac de detonator cu drepturi depline care conține fulminat de mercur. Folosind un astfel de detonator, puteți iniția aproape orice exploziv puternic și puteți provoca o explozie cu drepturi depline.

În 1867, a apărut primul explozibil potrivit pentru depozitarea și transportul în siguranță - dinamita. Nobel a fost nevoie de nouă ani pentru a aduce tehnologia producției de dinamită la perfecțiune - în 1876, a fost brevetată o soluție de nitroceluloză în nitroglicerină (sau „jeleu exploziv”), care până în prezent este considerat unul dintre cei mai puternici explozivi cu acțiune puternic explozivă. . Din această compoziție a fost preparată celebra dinamită Nobel.

Remarcabilul chimist și inginer Alfred Nobel, care a schimbat de fapt fața lumii și a dat un real impuls dezvoltării tehnologiei militare moderne și, indirect, spațiale, a murit în 1896, după ce a trăit 63 de ani. Având o sănătate precară, era atât de absorbit de muncă, încât de multe ori uita să mănânce. La fiecare dintre fabricile sale a fost construit un laborator pentru ca proprietarul care a sosit pe neașteptate să poată continua experimentele fără cea mai mică întârziere. El a fost directorul general al fabricilor sale, și contabilul șef, și inginer șef și tehnolog și secretar. Setea de cunoaștere a fost trăsătura principală a caracterului său: „Lucrurile la care lucrez sunt cu adevărat monstruoase, dar sunt atât de interesante, atât de perfecte din punct de vedere tehnic, încât devin de două ori atractive.”

Vopsea explozivă

În 1868, chimistul britanic Frederic-August Abel, după șase ani de cercetări, a reușit să obțină piroxilină presată. Cu toate acestea, în ceea ce privește trinitrofenolul (acidul picric), lui Abel i s-a atribuit rolul de „frână autorizată”. De la începutul secolului al XIX-lea, proprietățile explozive ale sărurilor acidului picric sunt cunoscute, dar nimeni nu a ghicit că acidul picric în sine este capabil de o explozie până în 1873. Acidul picric a fost folosit ca colorant timp de un secol. În acele zile, când a început un test plin de viață al proprietăților explozive ale diferitelor substanțe, Abel a declarat de mai multe ori cu autoritate că trinitrofenolul este absolut inert.

Model tridimensional al moleculei de trinitrofenol.

Hermann Sprengel a fost german prin naștere.
ny, dar a trăit și a lucrat în Marea Britanie. El a fost cel care a dat francezilor
oportunitate de a câștiga bani pe melinită secretă.

În 1873, germanul Hermann Sprengel, care a creat o întreagă clasă de explozibili, a arătat în mod convingător capacitatea trinitrofenolului de a detona, dar apoi a apărut o altă dificultate - trinitrofenolul cristalin presat s-a dovedit a fi foarte capricios și imprevizibil - nu a explodat atunci când a fost necesar. , apoi a explodat când nu a fost necesar.

Acidul picric a apărut în fața Comisiei franceze pentru explozivi. S-a constatat că este cea mai puternică substanță de sablare, a doua după nitroglicerină, dar este ușor dezamăgită de echilibrul oxigenului. De asemenea, s-a constatat că acidul picric în sine are o sensibilitate scăzută, iar sărurile sale, care se formează în timpul depozitării pe termen lung, detonează. Aceste studii au marcat începutul unei revoluții complete în opiniile despre acidul picric. În cele din urmă, neîncrederea față de noul exploziv a fost spulberată de munca chimistului parizian Turpin, care a arătat că acidul picric topit își schimbă proprietățile de nerecunoscut în comparație cu o masă cristalină presată și își pierde complet sensibilitatea periculoasă.

Acesta este interesant: mai târziu s-a dovedit că fuziunea a rezolvat problemele cu detonarea într-un exploziv similar cu trinitrofenolul - trinitrotoluen.

Astfel de studii, desigur, au fost strict clasificate. Și în anii optzeci ai secolului al XIX-lea, când francezii au început să producă un nou exploziv numit „melinit”, Rusia, Germania, Marea Britanie și Statele Unite au arătat un mare interes față de acesta. La urma urmei, acțiunea puternic explozivă a muniției umplute cu melinită arată impresionantă și astăzi. Inteligența a câștigat în mod activ și, după scurt timp, secretul melinitului a devenit un secret deschis.

În 1890, D. I. Mendeleev i-a scris ministrului Marinei Cihaciov: „În ceea ce privește melinita, al cărei efect distructiv depășește toate aceste teste, se înțelege uniform din surse private din diferite părți că melinita nu este altceva decât acid picric răcit fuzionat la presiune înaltă”.

Trezește-l pe demon

În mod ironic, trinitrotoluenul, o „rudă” a acidului picric, a avut o soartă similară. A fost obținut pentru prima dată de chimistul german Wilbrand în 1863, dar abia la începutul secolului al XX-lea și-a găsit utilizare ca exploziv, când inginerul german Heinrich Kast și-a început cercetările. În primul rând, a atras atenția asupra tehnologiei pentru sinteza trinitrotoluenului - nu conținea etape periculoase pentru explozie. Doar asta a fost un mare avantaj. În amintirea europenilor erau încă proaspete numeroase explozii oribile ale fabricilor producătoare de nitroglicerină.

Model tridimensional al moleculei de trinitrotoluen.

Un alt avantaj important a fost inerția chimică a trinitrotoluenului - reactivitatea și higroscopicitatea acidului picric i-au enervat destul de mult pe proiectanții de obuze de artilerie.

Fulgii gălbui de TNT obținuți de Custom au arătat o dispoziție surprinzător de pașnică – atât de pașnică încât mulți se îndoiau de capacitatea sa de a detona. Lovituri puternice cu un ciocan au turtit solzii, într-un foc trinitrotoluenul a explodat nu mai bine decât lemnul de foc de mesteacăn și a ars mult mai rău. S-a ajuns la punctul în care au încercat să tragă cu puști în pungi de trinitrotoluen. Rezultatul au fost doar nori de praf galben.

Dar a fost găsită o modalitate de a trezi demonul adormit - pentru prima dată acest lucru s-a întâmplat când un verificator de melinită a fost aruncat în aer aproape de masa de trinitrotoluen. Și apoi s-a dovedit că, dacă este topit într-un bloc monolitic, atunci detonarea fiabilă este asigurată de un capac standard Nobel Nobel nr. 8. În caz contrar, trinitrotoluenul topit s-a dovedit a fi același flegmatic ca înainte de topire. Poate fi tăiat, găurit, presat, măcinat - într-un cuvânt, fă ce îți place. Temperatura de topire de 80°C este extrem de convenabilă din punct de vedere tehnologic - nu se va scurge la căldură, dar nu necesită cheltuieli speciale pentru topire. Trinitrotoluenul topit este foarte fluid, poate fi turnat cu ușurință în scoici și bombe prin orificiul siguranței. În general, visul întruchipat al armatei.

Sub conducerea lui Kast, în 1905, Germania a primit primele sute de tone de explozibili noi. Ca și în cazul melinitului francez, acesta a fost strict clasificat și purta numele lipsit de sens „TNT”. Dar după numai un an, prin eforturile ofițerului rus V.I. Rdultovsky, secretul TNT a fost dezvăluit și au început să-l fabrice în Rusia.

Din aer și apă

Explozivii pe bază de azotat de amoniu au fost brevetați în 1867, dar datorită higroscopicității lor ridicate, nu au fost folosiți mult timp. Lucrurile au demarat abia după dezvoltarea producției de îngrășăminte minerale, când s-au găsit modalități eficiente de a preveni aglomerarea salitrului.

Un număr mare de explozivi care conţin azot descoperiţi în secolul al XIX-lea (melinită, TNT, nitromanită, pentrită, hexogen) necesitau o cantitate mare de acid azotic. Acest lucru i-a determinat pe chimiștii germani să dezvolte o tehnologie pentru legarea azotului atmosferic, care, la rândul său, a făcut posibilă obținerea de explozivi fără participarea materiilor prime minerale și fosile.

Demolarea unui pod dărăpănat cu încărcături explozive mari. O astfel de muncă este arta de a prevedea consecințele.

Așa explodează șase tone de amonial.

Azotatul de amoniu, care servește drept bază pentru compozitele explozive, este produs literalmente din aer și apă conform metodei Haber (același Fritz Haber, care este cunoscut drept creatorul armelor chimice). Explozivii pe bază de azotat de amoniu (amoniți și amoniali) au revoluționat explozivii industriali. Erau nu numai foarte puternici, ci și extrem de ieftini.

Astfel, industria minieră și construcții au primit explozibili ieftini, care, dacă este necesar, pot fi folosiți cu succes în afacerile militare.

La mijlocul secolului al XX-lea, compozitele de azotat de amoniu și motorină s-au răspândit în Statele Unite, iar apoi s-au obținut amestecuri umplute cu apă care sunt potrivite pentru explozii în puțuri verticale adânci. În prezent, lista explozibililor individuali și compoziți utilizați în lume include sute de articole.

Deci, să rezumam un scurt și, poate, dezamăgitor pentru cineva, rezultatul cunoașterii noastre cu explozivi. Ne-am familiarizat cu terminologia afacerii cu explozivi, am aflat ce sunt explozivii și unde sunt utilizați și ne-am amintit puțină istorie. Da, nu ne-am îmbunătățit deloc educația în ceea ce privește crearea de explozivi și dispozitive explozive. Și asta, vă spun, este pentru bine. Fii fericit cu cea mai mică ocazie.

De mâna unui copil

Inginerul militar John Newton.

Un exemplu izbitor de muncă care ar fi fost imposibilă fără explozibili este distrugerea recifului stâncos Flood Rock din Hell's Gate - o secțiune îngustă a East River, lângă New York.

Pentru producerea acestei explozii au fost folosite 136 de tone de explozibili. Pe o suprafață de 38.220 de metri pătrați au fost așezați 6,5 kilometri de galerii, în care au fost amplasate 13.280 de încărcături (în medie 11 kilograme de explozibili pe încărcătură). Lucrarea a fost realizată sub îndrumarea veteranului de război civil John Newton.

Pe 10 octombrie 1885, la ora 11:13, fiica lui Newton, în vârstă de doisprezece ani, a aplicat curent electric detonatoarelor. Apa a crescut într-o masă clocotită pe o suprafață de 100.000 de metri pătrați, trei tremurături consecutive au fost observate în 45 de secunde. Zgomotul de la explozie a durat aproximativ un minut și s-a auzit la o distanță de cincisprezece kilometri. Datorită acestei explozii, ruta către New York din Oceanul Atlantic a fost redusă cu mai bine de douăsprezece ore.

Fiecare nouă generație încearcă să le depășească pe generațiile anterioare în ceea ce se numește umplutură pentru mașini infernale și altele, cu alte cuvinte - în căutarea unui exploziv puternic. S-ar părea că era explozibililor sub formă de praf de pușcă pleacă treptat, dar căutarea de noi explozibili nu se oprește. Cu cât masa explozivului este mai mică și cu cât puterea sa distructivă este mai mare, cu atât le pare mai bine specialiștilor militari. Robotica, precum și utilizarea rachetelor mici și a bombelor cu forță letală mare asupra UAV-urilor, dictează intensificarea căutării unui astfel de exploziv.

Desigur, o substanță care este ideală din punct de vedere militar este puțin probabil să fie descoperită vreodată, dar evoluțiile recente sugerează că se poate obține ceva apropiat de un astfel de concept. Aproape de perfect aici înseamnă depozitare stabilă, letalitate ridicată, volum mic și transport ușor. Nu trebuie să uităm că și prețul unui astfel de exploziv trebuie să fie acceptabil, altfel crearea de arme pe baza acestuia poate devasta pur și simplu bugetul militar al unei anumite țări.

Evoluții au loc de mult timp în jurul utilizării formulelor chimice de substanțe precum trinitrotoluen, pentrită, hexogen și o serie de altele. Cu toate acestea, știința „explozivă” poate oferi extrem de rar întreaga amploare a noutăților.
De aceea, apariția unei astfel de substanțe precum hexantyrohexaazaisowurtzitane (numele - îți vei rupe limba) poate fi considerată o adevărată descoperire în domeniul său. Pentru a nu rupe limbajul, oamenii de știință au decis să dea acestei substanțe un nume mai digerabil - CL-20.
Această substanță a fost obținută pentru prima dată acum aproximativ 26 de ani - în 1986, în statul american California. Particularitatea sa constă în faptul că densitatea de energie din această substanță este încă maximă în comparație cu alte substanțe. Densitatea mare de energie a CL-20 și concurența redusă în producția sa duc la faptul că costul unor astfel de explozivi astăzi este pur și simplu astronomic. Un kilogram de CL-20 costă aproximativ 1.300 de dolari. Desigur, un astfel de preț nu permite utilizarea unui agent exploziv la scară industrială. Cu toate acestea, în curând, cred experții, prețul acestui exploziv poate scădea semnificativ, deoarece există opțiuni pentru o sinteză alternativă a hexanrohexaazaisowurtzitanului.

Dacă comparăm hexantyrohexaazaisowurtzitanul cu cel mai eficient exploziv folosit astăzi în scopuri militare (octogen), atunci costul acestuia din urmă este de aproximativ o sută de dolari pe kg. Cu toate acestea, hexantyrohexaazaisowurtzitane este mai eficient. Viteza de detonare a CL-20 este de 9660 m/s, care este cu 560 m/s mai mare decât cea a HMX. Densitatea CL-20 este, de asemenea, mai mare decât cea a aceluiași octogen, ceea ce înseamnă că totul ar trebui să fie în ordine cu perspectivele pentru hexanitrohexaazaisowurtzitane.

Dronele sunt considerate astăzi una dintre direcțiile posibile în aplicarea CL-20. Totuși, există o problemă aici, deoarece CL-20 este foarte sensibil la stres mecanic. Chiar și tremuratul obișnuit, care poate apărea cu un UAV în aer, poate provoca o detonare a unei substanțe. Pentru a evita explozia dronei în sine, experții au sugerat utilizarea CL-20 în integrare cu o componentă din plastic care ar reduce nivelul de impact mecanic. Dar, de îndată ce au fost efectuate astfel de experimente, s-a dovedit că hexanul hexaaazaisowurtzitane (formula C6H6N12O12) își pierde foarte mult proprietățile „letale”.

Se pare că perspectivele pentru această substanță sunt uriașe, dar timp de două decenii și jumătate nimeni nu a reușit să o elimine cu înțelepciune. Dar experimentele continuă și astăzi. Americanul Adam Matzger lucrează la îmbunătățirea CL-20, încercând să schimbe forma acestei probleme.

Matzger a decis să folosească cristalizarea dintr-o soluție comună pentru a obține cristale moleculare ale unei substanțe. Ca rezultat, au venit cu o variantă când 2 molecule de CL-20 reprezintă 1 moleculă de HMX. Viteza de detonare a acestui amestec este între vitezele celor două substanțe specificate separat, dar în același timp noua substanță este mult mai stabilă decât CL-20 în sine și mai eficientă decât HMX.

Care este cel mai eficient exploziv din lume?...