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 slăbită 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 ce ține de explozii 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 sfâşiate atârnă îngrozitor de fum şi 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— transformarea energiei cinetice a unui corp material în mișcare în energie termalăîn timpul frânării puternice. 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 Centrala nucleara 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 sau 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 ejectarea elementelor grele, un sistem solar, pe a treia planetă din care ar putea avea originea viața. Și dacă vă amintiți teoria Marea explozie, este sigur să spunem 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.

Test de o sută de tone explozie chimică la locul de testare nucleară de la Alamogordo.

explozie chimică este procesul de conversie a energiei interne legături moleculareîn energie termică cu un flux rapid și necontrolat de reacții 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 cea 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.

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. Este folosit pentru 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- cel mai caracteristici generale exploziv, care determină măsura eficienței 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 sarcină cu masa 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. A fost odată ca niciodată, în tinereţea timpurie, îmi plăcea 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.

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 - odată cu creșterea 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 microscopice vegetale 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 utilizează 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.

Informații despre muniția termobară, distorsionate dincolo de recunoașterea de către jurnaliștii analfabeți, conduce persoană cunoscătoareîn furie neprihănită, iar ignoranții - în groază panicată. 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, apropiindu-se în putere de bombă nucleară, 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 astfel de 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 acces la 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.

Compus

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), dar 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 impact exploziv precis. 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. Exemplu tipic o astfel de abordare 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.

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, se caută și se introduc activ explozivi care nu conțin metale grele. 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, așa cum sa menționat deja, se caracterizează printr-o 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 acid azotic(nitroglicerină, nitroglicol), nitrați de celuloză.

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 nelimitată.

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 brisance 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.

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

Sunt folosite încărcături explozive mari rachete și tehnologie spațială să separe elementele structurale ale vehiculelor de lansare şi nava spatiala, ejectarea și tragerea parașutelor, 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”? Oh, deci acesta este numele aceluiași explozibili grei terorişti, dar scris de o persoană care vrea să arate că este „în cunoştinţă”. 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 compoziții de plastic, totul este mult mai simplu - a acoperit fasciculul cu o substanță asemănătoare cu plastilina tare, a înfipt câteva detonatoare electrice în ea în jurul perimetrului - 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 compoziția neremarcabilă 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.

Uz practic nitroglicerina 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 și CEO fabricile lor și contabil șef, 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 cand începutul XIX de secole, proprietățile explozive ale sărurilor acidului picric erau cunoscute, dar nimeni nu a ghicit că acidul picric însuși era 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.

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 explozibili cu conținut de azot descoperiți în secolul al XIX-lea (melinită, TNT, nitromanită, pentrită, hexogen) un numar mare 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, 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 efectuată sub supravegherea unui veteran război civil John Newton.

La 10 octombrie 1885, la ora 11:13, fiica lui Newton, în vârstă de doisprezece ani, a depus dosar electricitate pentru detonatoare. 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.

explozivi (explozivi) se numesc compuși chimici instabili sau amestecuri care trec extrem de rapid sub influența unui anumit impuls în alte substanțe stabile cu eliberarea unei cantități semnificative de căldură și a unui volum mare de produse gazoase care se află sub presiune foarte mare și, expansându-se, efectuează una sau o altă lucrare mecanică.

Explozivii moderni sunt fie compuși chimici (hexogen, trotil etc..), sau amestecuri mecanice(nitrat de amoniu și explozivi cu nitroglicerină).

Compuși chimici obţinut prin tratarea cu acid azotic (nitrarea) a diferitelor hidrocarburi, adică introducerea unor substanţe precum azotul şi oxigenul în molecula de hidrocarbură.

Amestecuri mecanice sunt realizate prin amestecarea unor substanţe bogate în oxigen cu substanţe bogate în carbon.

În ambele cazuri, oxigenul este într-o stare legată de azot sau clor (excepția este oxilicite unde oxigenul este în stare liberă nelegată).

În funcție de conținutul cantitativ de oxigen din exploziv, oxidarea elementelor combustibile în procesul de transformare explozivă poate fi complet sau incomplet, iar uneori oxigenul poate rămâne chiar în exces. În conformitate cu aceasta, explozivii se disting cu echilibrul de oxigen în exces (pozitiv), zero și insuficient (negativ).

Cele mai benefice sunt explozivii care au un echilibru de oxigen zero, deoarece carbonul este complet oxidat la CO2, iar hidrogenul la H2O, rezultând degajarea cantității maxime posibile de căldură pentru un exploziv dat. Un exemplu de astfel de exploziv este dinaftalită, care este un amestec de azotat de amoniu și dinitronaftalină:

La echilibrul excesului de oxigen oxigenul rămas neutilizat se combină cu azotul, formând oxizi de azot foarte toxici, care absorb o parte din căldură, ceea ce reduce cantitatea de energie eliberată în timpul exploziei. Un exemplu de exploziv cu echilibru de oxigen în exces este nitroglicerină:

Pe de altă parte, când echilibru insuficient de oxigen nu tot carbonul trece în dioxid de carbon; o parte din el este oxidată doar la monoxid de carbon. (CO) care este, de asemenea, otrăvitor, deși într-o măsură mai mică decât oxizii de azot. În plus, o parte din carbon poate rămâne în formă solidă. Carbonul solid rămas și oxidarea lui incompletă numai la CO duc la o scădere a energiei eliberate în timpul exploziei.

Într-adevăr, în timpul formării unei molecule-gram de monoxid de carbon, se eliberează doar 26 kcal/mol de căldură, în timp ce în timpul formării unei molecule-gram dioxid de carbon 94 kcal/mol.

Un exemplu de exploziv cu un echilibru negativ de oxigen este TNT:

În condiții reale, atunci când produsele de explozie efectuează lucrări mecanice, suplimentar (secundar) reacții chimice iar compoziția reală a produselor de explozie este oarecum diferită de schemele de calcul date, iar cantitatea de gaze toxice din produsele de explozie se modifică.

Clasificarea explozivilor

Explozivii pot fi în stare gazoasă, lichidă și solidă sau sub formă de amestecuri de substanțe solide sau lichide cu substanțe solide sau gazoase.

În prezent, când numărul de explozibili diferiți este foarte mare (mii de articole), împărțirea acestora numai în funcție de starea lor fizică este complet insuficientă. O astfel de diviziune nu spune nimic despre performanța (puterea) explozivilor, prin care s-ar putea judeca domeniul de aplicare al unuia sau altuia dintre ei, sau despre proprietățile explozivilor, prin care s-ar putea judeca gradul de pericol al manipulării lor. si depozitare.. Prin urmare, în prezent sunt acceptate alte trei clasificări ale explozivilor.

După prima clasificare toți explozivii sunt împărțiți în funcție de puterea și domeniul de aplicare în:.

A) putere crescută (încălzitor, hexogen, tetril);

B) putere normală (TNT, acid picric, plastite, „tetritol, amoniți stâncoși, amoniți care conțin 50-60% TNT și explozivi gelatinoși cu nitroglicerină);

C) putere redusă (explozivi de azotat de amoniu, cu excepția celor menționate mai sus, explozivi de nitroglicerină sub formă de pulbere și cloratite).

3. Explozivi aruncabili(pulberi fumurii și pulberi de piroxilină și nitroglicerină fără fum).

În această clasificare, desigur, nu sunt date toate denumirile explozivilor, ci doar cele care sunt utilizate în principal în explozie. În special, sub denumirea generală de explozibili cu azotat de amoniu există zeci de compoziții diferite, fiecare cu propriul nume separat.

A doua clasificareîmparte explozivul în lor compoziție chimică:

1. Compuși nitro; substanțele de acest tip conțin două până la patru grupe nitro (NO 2); acestea includ tetril, trotil, hexogen, tetritol, acid picric și dinitronaftalena, care face parte din explozivi de nitrat de amoniu.

2. Nitroesteri; substanțele de acest tip conțin mai multe grupe nitrați (ONO 2). Acestea includ elemente de încălzire, explozivi cu nitroglicerină și pulberi fără fum.

3. Săruri ale acidului azotic- substanțe care conțin grupa NO 3, al cărei reprezentant principal este azotatul de amoniu (amoniu) NH 4 NO 3, care face parte din toți explozivii de azotat de amoniu. Acest grup include, de asemenea, azotatul de potasiu KNO 3 - baza pulberii negre și azotatul de sodiu NaNO 3, care face parte din explozivii cu nitroglicerină.

4. Săruri ale acidului hidronitros(HN 3), din care se utilizează numai azidă de plumb.

5. Săruri ale acidului fulminic(HONC), dintre care se folosește numai fulminat de mercur.

6. Săruri ale acidului cloric, așa-numitele cloratite și percloratite, - explozivi, în care componenta principală - purtătorul de oxigen este cloratul sau percloratul de potasiu (KClO 3 și KClO 4); acum sunt folosite foarte rar. În afară de această clasificare este un exploziv numit oxyliquit.

În funcție de structura chimică a explozivului, se pot aprecia și proprietățile sale principale:

Sensibilitatea, rezistența, compoziția produselor de explozie, prin urmare, puterea substanței, interacțiunea acesteia cu alte substanțe (de exemplu, cu materialul învelișului) și o serie de alte proprietăți.

Natura legăturii dintre grupările nitro și carbon (în compuși nitro și nitro eteri) determină sensibilitatea explozivului la influențele externe și stabilitatea acestora (reținerea proprietăților explozive) în condiții de depozitare. De exemplu, compușii nitro, în care azotul din grupa NO 2 este legat direct de carbon (C-NO 2), sunt mai puțin sensibili și mai stabili decât esterii nitro, în care azotul este legat de carbon printr-unul dintre oxigenii din gruparea ONO2 (C-O-N02); o astfel de legătură este mai puțin puternică și face explozivul mai sensibil și mai puțin rezistent.

Numărul de grupări nitro conținute în exploziv caracterizează puterea acestuia din urmă, precum și gradul de sensibilitate a acestuia la influențele externe. Cu cât mai multe grupuri nitro într-o moleculă explozivă, cu atât este mai puternică și mai sensibilă. De exemplu, mononitrotoluen(avand doar o grupa nitro) este un lichid uleios care nu are proprietati explozive; dinitrotoluen, care conține două grupe nitro, este deja un exploziv, dar cu caracteristici explozive slabe; și, în sfârșit trinitrotoluen (TNT), având trei grupuri nitro, este un exploziv destul de satisfăcător din punct de vedere al puterii.

Compușii dinitro sunt de utilizare limitată; Majoritatea explozivilor moderni conțin trei sau patru grupuri nitro.

Prezența altor grupuri în compoziția explozivului afectează, de asemenea, proprietățile acestuia. De exemplu, azotul suplimentar (N 3) în hexogen crește sensibilitatea acestuia din urmă. Gruparea metil (CH 3) din TNT și tetril contribuie la faptul că acești explozivi nu interacționează cu metalele, în timp ce gruparea hidroxil (OH) din acidul picric este motivul interacțiunii ușoare a substanței cu metalele (cu excepția staniului) și apariția așa-numitelor picrate din unul sau mai multe alte metale, care sunt explozibili foarte sensibili la impact și frecare.

Explozivii obținuți prin înlocuirea hidrogenului cu un metal în acid hidrazoic sau fulminic determină fragilitatea extremă a legăturilor intramoleculare și, în consecință, sensibilitatea deosebită a acestor substanțe la influențele externe mecanice și termice.

La explozii în viața de zi cu zi, se adoptă o a treia clasificare a explozivilor: - în funcţie de admisibilitatea utilizării lor în anumite condiţii.

Conform acestei clasificări, se disting următoarele trei grupuri principale:

1. Explozivi omologați pentru lucru deschis.

2. Explozivi omologați pentru lucrări subterane în condiții care sunt ferite, dacă este posibil, de o explozie de grindă și praf de cărbune.

3. Explozivi aprobați numai pentru condiții periculoase pentru posibilitatea unei explozii de gaz sau praf (explozivi de siguranță).

Criteriul de atribuire a unui exploziv unuia sau altuia este cantitatea de gaze otrăvitoare (dăunătoare) eliberate în timpul exploziei și temperatura produselor de explozie. Deci, TNT, datorită cantității mari de gaze otrăvitoare formate în timpul exploziei sale, poate fi utilizat numai în lucrări deschise ( construcții și minerit în cariere), în timp ce explozivii cu azotat de amoniu sunt permisi atât în ​​lucrările deschise, cât și în subterane în condiții care nu sunt periculoase din punct de vedere al gazelor și al prafului. Pentru lucrările subterane, unde este posibilă prezența amestecurilor de gaz exploziv și praf-aer, sunt permise numai explozivii cu o temperatură mai scăzută a produselor de explozie.

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 RDX 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 „Kid”, 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 acestuia component chimic, Pentagonul este încă 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 urat

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 Pentagonului au respins bomba, inginerii EXCOA au sugerat versiune noua al acestui exploziv este deja sub denumirea de marcă „ASTRA-PAK”, și pentru săparea de șanțuri prin 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 coeficient 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. Totuși, 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.

Rezultatele testului de penetrare explozivă: în dreapta - pentru o încărcare HMX de 30 de grame, în stânga - pentru aceeași încărcătură de CL-20

Căutarea de explozibili din ce în ce mai puternici se desfășoară de secole. Praful de pușcă tradițional a dispărut de mult de la fața locului, dar apariția războiului robotizat compact, inclusiv a dronelor, nu face decât să stimuleze noi căutări. Dimensiunea și masa mai mică a focoaselor își vor păstra puterea de ucidere a predecesorilor lor mai mari doar datorită celor mai recente realizări ale chimiștilor.

Exploziviul ideal este neapărat un echilibru între puterea explozivă maximă și stabilitatea maximă în timpul depozitării și transportului. Aceasta este și densitatea maximă a energiei chimice, prețul minim în producție și, de preferință, siguranța mediului. Nu este ușor de realizat toate acestea, prin urmare, pentru evoluțiile în acest domeniu, aceștia iau de obicei formule deja dovedite - TNT, hexogen, pentrită, hexanitrostilben etc. - și încearcă să îmbunătățească una dintre caracteristicile dorite fără a compromite restul. Compuși complet noi apar extrem de rar.

O excepție interesantă de la această regulă poate fi hexanitrohexaazaisowurtzitane (CL-20), care este gata să intre pe lista de elită a explozibililor populari. Sintetizată pentru prima dată în California în 1986 (de unde CL în numele său prescurtat), conține energie chimică în cea mai densă formă. Până acum, este produs industrial de câteva companii la un preț de peste 1.300 de dolari pe kilogram, dar odată cu trecerea la sinteza pe scară largă, costul poate scădea, potrivit experților, de 5-10 ori.

Astăzi, unul dintre cei mai eficienți explozivi militari este octogenul, care este folosit în încărcături de plastic și costă în jur de 100 USD per kilogram. Cu toate acestea, CL-20 (uitați-vă la ilustrația din stânga) arată mult mai multă putere: în testele de penetrare prin blocuri de oțel, este cu 40% mai eficient. Această putere este asigurată de o viteză mai mare de detonare (9660 m/s față de 9100 m/s) și de o densitate mai mare a materiei (2,04 g/cm3 față de 1,91).

O astfel de putere incredibilă sugerează că CL-20 va fi deosebit de util pentru utilizarea cu sisteme de luptă compacte, cum ar fi dronele moderne. Cu toate acestea, este periculos de sensibil la impacturi și contuzii - la fel ca pentrita, compusul cel mai sensibil la acestea dintre toți explozivii utilizați. Inițial, s-a presupus că CL-20 ar putea fi folosit împreună cu un liant de plastic (în raport de 9: 1), deși în paralel cu reducerea riscului de detonare, se reduce și puterea explozivă.

Într-un cuvânt, istoria CL-20, care a început în anii 1980, nu a ieșit încă prea bine. Cu toate acestea, chimiștii nu încetează să experimenteze cu el. Unul dintre ei a fost profesorul american Adam Matzger (Adam Matzger), sub a cărui conducere substanța pare să fi fost îmbunătățită la o formă acceptabilă. Autorii au încercat să schimbe nu structura, ci forma.

Aici merită spus că, dacă luăm un amestec de cristale din două substanțe diferite, o moleculă separată a fiecărui cristal este înconjurată de vecini ca acesta. Proprietățile amestecului se dovedesc a fi ceva între proprietățile oricărei substanțe în forma sa pură. În schimb, Matzger și colegii săi au încercat metoda co-cristalizării dintr-o soluție comună - au reușit să obțină cristale moleculare care conțin ambele substanțe în același timp: pentru două molecule de CL-20, există o moleculă de HMX.

După ce au studiat proprietățile acestui compus, oamenii de știință au descoperit că viteza sa de detonare este de 9480 m/s - adică aproximativ la mijloc între vitezele pentru CL-20 pur și HMX. Pe de altă parte, stabilitatea este aproape la fel de mare ca cea a HMX pur (conform autorilor, datorită formării unor legături suplimentare de hidrogen între cele două tipuri de molecule, care stabilizează molecula sensibilă CL-20). În plus, densitatea cristalului este cu aproximativ 20% mai mare decât cea a HMX, ceea ce îl face și mai eficient. Cu alte cuvinte, un astfel de cristal se dovedește a fi o îmbunătățire semnificativă în comparație cu octogenul și un candidat foarte promițător pentru rolul noului „cel mai bun exploziv din lume”.