sprogmenys (sprogstamosios medžiagos) vadinami nestabiliais cheminiais junginiais arba mišiniais, kurie, veikiami tam tikro impulso, ypač greitai pereina į kitas stabilias medžiagas, išskirdami didelį šilumos kiekį ir didelį kiekį dujinių produktų, kurie veikia labai aukštu slėgiu ir, plečiantis, atlieka vieną. ar kitas mechaninis darbas.

Šiuolaikiniai sprogmenys taip pat cheminiai junginiai (heksogenas, trotilas ir kt..), arba mechaniniai mišiniai(amonio salietros ir nitroglicerino sprogstamosios medžiagos).

Cheminiai junginiai gaunamas apdorojant azoto rūgštimi (nitruojant) įvairius angliavandenilius, t.y., į angliavandenilio molekulę įvedant tokias medžiagas kaip azotas ir deguonis.

Mechaniniai mišiniai gaminami maišant medžiagas, turinčias daug deguonies, su medžiagomis, turinčiomis daug anglies.

Abiem atvejais deguonis yra surištas su azotu arba chloru (išimtis yra oksilikvitai kur deguonis yra laisvos nesurištos būsenos).

Priklausomai nuo kiekybinio deguonies kiekio sprogmenyje, degių elementų oksidacija sprogstamosios transformacijos procese gali būti užbaigti arba Nebaigtas, o kartais deguonies gali likti net perteklius. Pagal tai išskiriami sprogmenys, kurių deguonies balansas yra perteklius (teigiamas), nulinis ir nepakankamas (neigiamas).

Naudingiausi yra sprogmenys, kurių deguonies balansas yra nulinis, nes anglis visiškai oksiduojama iki CO 2, o vandenilis - į H 2 O, dėl to tam tikram sprogmeniui išsiskiria didžiausias galimas šilumos kiekis. Tokio sprogmens pavyzdys yra dinaftalitas, kuris yra mišinys amonio nitratas ir dinitronaftalenas:

At perteklinis deguonies balansas likęs nepanaudotas deguonis susijungia su azotu, sudarydami labai toksiškus azoto oksidus, kurie sugeria dalį šilumos, o tai sumažina sprogimo metu išsiskiriančios energijos kiekį. Sprogmens su pertekliniu deguonies balansu pavyzdys yra nitroglicerinas:

Kita vertus, kada nepakankamas deguonies balansas ne visa anglis virsta anglies dioksidu; dalis jo oksiduojasi tik iki anglies monoksido. (CO), kuris taip pat yra nuodingas, nors mažesniu mastu nei azoto oksidai. Be to, dalis anglies gali likti kieto pavidalo. Likusi kieta anglis ir jos nepilna oksidacija tik iki CO lemia sprogimo metu išsiskiriančios energijos sumažėjimą.

Iš tiesų, susidarant vienai gramamolekulei anglies monoksido, išsiskiria tik 26 kcal/mol šilumos, o susidarant gramamolekulei anglies dioksido – 94 kcal/mol.

Sprogmens su neigiamu deguonies balansu pavyzdys yra TNT:

Realiomis sąlygomis, kai sprogimo produktai atlieka mechaninį darbą, vyksta papildomos (antrinės) cheminės reakcijos ir reali sprogimo produktų sudėtis šiek tiek skiriasi nuo apskaičiuotų schemų, kinta nuodingų dujų kiekis sprogimo produktuose.

Sprogmenų klasifikacija

Sprogmenys gali būti dujinės, skystos ir kietos būsenos arba kietų ar skystų medžiagų mišinių su kietomis arba dujinėmis medžiagomis.

Šiuo metu, kai įvairių sprogmenų yra labai daug (tūkstančiai vienetų), jų pasiskirstymas yra tik fizinė būklė visiškai nepakankamas. Toks skirstymas nieko nepasako apie sprogmenų veikimą (galią), pagal kurį būtų galima spręsti apie vieno ar kito jų apimtį, ar apie sprogmenų savybes, pagal kurias būtų galima spręsti apie sprogmenų pavojingumo laipsnį. jų tvarkymas ir saugojimas. Todėl šiuo metu priimtinos trys kitos sprogmenų klasifikacijos.

Pagal pirmąją klasifikaciją visi sprogmenys pagal jų galią ir taikymo sritį skirstomi į:.

A) padidinta galia (šildytuvas, heksogenas, tetrilas);

B) normalios galios (TNT, pikrino rūgštis, plastitai, tetritolis, uoliniai amonitai, amonitai, kuriuose yra 50–60% TNT, ir želatininės nitroglicerino sprogstamosios medžiagos);

C) sumažinta galia (amonio nitrato sprogmenys, išskyrus aukščiau paminėtus, miltelių pavidalo nitroglicerino sprogmenys ir chloratitai).

3. Svaidomi sprogmenys(dūminiai milteliai ir bedūmiai piroksilino ir nitroglicerino milteliai).

Šioje klasifikacijoje, žinoma, pateikiami ne visi sprogmenų pavadinimai, o tik tie, kurie daugiausia naudojami sprogdinant. Visų pirma, bendruoju amonio nitrato sprogmenų pavadinimu yra dešimtys skirtingų kompozicijų, kurių kiekviena turi savo atskirą pavadinimą.

Antroji klasifikacija dalijasi sprogstamasis pagal juos cheminė sudėtis:

1. Nitro junginiai; šio tipo medžiagose yra nuo dviejų iki keturių nitro grupių (NO 2); tai tetrilas, trotilas, heksogenas, tetritolis, pikrino rūgštis ir dinitronaftalenas, kuris yra kai kurių amonio nitrato sprogmenų dalis.

2. Nitroesteriai; šio tipo medžiagose yra keletas nitratų grupių (ONO 2). Tai kaitinimo elementai, nitroglicerino sprogstamosios medžiagos ir bedūmiai milteliai.

3. Azoto rūgšties druskos- medžiagos, kurių sudėtyje yra NO 3 grupės, kurios pagrindinis atstovas yra amonio (amonio) nitratas NH 4 NO 3, kuris yra visų amonio nitrato sprogmenų dalis. Šiai grupei taip pat priklauso kalio nitratas KNO 3 – juodųjų miltelių pagrindas ir natrio nitratas NaNO 3, kuris yra nitroglicerino sprogmenų dalis.

4. Vandenilio azoto rūgšties druskos(HN 3), iš kurio naudojamas tik švino azidas.

5. Fulmino rūgšties druskos(HONC), iš kurių naudojamas tik gyvsidabrio fulminatas.

6. Chloro rūgšties druskos, vadinamieji chloratitai ir perchloratitai, - sprogmenys, kurių pagrindinis komponentas - deguonies nešiklis yra kalio chloratas arba perchloratas (KClO 3 ir KClO 4); dabar jie naudojami labai retai. Be šios klasifikacijos yra sprogmuo, vadinamas oksiliquit.

Pagal sprogmens cheminę struktūrą taip pat galima spręsti apie pagrindines jo savybes:

Jautrumas, atsparumas, sprogimo produktų sudėtis, taigi ir medžiagos galia, jos sąveika su kitomis medžiagomis (pavyzdžiui, su apvalkalo medžiaga) ir daugybė kitų savybių.

Ryšio tarp nitro grupių ir anglies pobūdis (nitro junginiuose ir nitro esteriuose) lemia sprogmens jautrumą išoriniam poveikiui ir jų stabilumą (sprogiųjų savybių išsaugojimą) laikymo sąlygomis. Pavyzdžiui, azoto junginiai, kuriuose NO 2 grupės azotas yra tiesiogiai prijungtas prie anglies (C-NO 2), yra mažiau jautrūs ir stabilesni nei nitro esteriai, kuriuose azotas yra prijungtas prie anglies per vieną iš deguonies ONO2 grupę (C-O-NO2); toks ryšys yra ne toks stiprus, todėl sprogmuo tampa jautresnis ir mažiau atsparus.

Sprogmenyje esančių nitro grupių skaičius apibūdina pastarojo galią, taip pat jo jautrumo išoriniams poveikiams laipsnį. Kuo daugiau nitro grupių sprogioje molekulėje, tuo ji galingesnė ir jautresnė. Pavyzdžiui, mononitrotoluenas(turinti tik vieną nitro grupę) yra aliejinis skystis, neturintis sprogstamųjų savybių; dinitrotoluenas, turintis dvi nitro grupes, jau yra sprogmuo, bet turintis silpnų sprogstamųjų savybių; ir, galiausiai trinitrotoluenas (TNT), turintis tris nitro grupes, yra sprogmuo, kurio galia yra gana patenkinama.

Dinitro junginiai naudojami ribotai; Daugumoje šiuolaikinių sprogmenų yra trys ar keturios nitro grupės.

Kai kurių kitų grupių buvimas sprogmens sudėtyje taip pat turi įtakos jo savybėms. Pavyzdžiui, papildomas azotas (N 3) heksogene padidina pastarojo jautrumą. TNT ir tetrilo metilo grupė (CH 3) prisideda prie to, kad šie sprogmenys nesąveikauja su metalais, o hidroksilo grupė (OH) pikrino rūgštyje yra plaučių priežastis medžiagos sąveika su metalais (išskyrus alavą) ir vadinamųjų konkretaus metalo pikratų, kurie yra labai jautrūs smūgiams ir trinčiai sprogmenys, atsiradimas.

Sprogmenys, gauti pakeitus vandenilį metalu hidrazoinėje arba fulmininėje rūgštyje, sukelia itin didelį intramolekulinių jungčių trapumą, taigi ir ypatingą šių medžiagų jautrumą mechaniniam ir šiluminiam išoriniam poveikiui.

Kasdieniame gyvenime sprogdinimo metu taikoma trečioji sprogmenų klasifikacija: atsižvelgiant į jų naudojimo tam tikromis sąlygomis leistinumą.

Pagal šią klasifikaciją išskiriamos trys pagrindinės grupės:

1. Sprogmenys, patvirtinti atviram darbui.

2. Sprogmenys, patvirtinti požeminiams darbams sąlygomis, kurios, jei įmanoma, yra saugios nuo ugnies ir anglies dulkių sprogimo.

3. Sprogmenys, patvirtinti tik tokiomis sąlygomis, kurios yra pavojingos dėl galimo dujų ar dulkių sprogimo (saugūs sprogmenys).

Sprogmens priskyrimo vienai ar kitai grupei kriterijus – sprogimo metu išsiskiriančių nuodingų (kenksmingų) dujų kiekis ir sprogimo produktų temperatūra. Taigi TNT dėl didelio kiekio nuodingų dujų, susidarančių jo sprogimo metu, gali būti naudojamas tik atviruose darbuose ( statyba ir kasyba karjeruose), o amonio nitrato sprogmenis leidžiama naudoti tiek atviruose, tiek požeminiuose darbuose nepavojingomis dujų ir dulkių sąlygomis. Požeminiams darbams, kur gali būti sprogstančių dujų ir dulkių-oro mišinių, leidžiama naudoti tik žemesnę sprogimo produktų temperatūrą turinčius sprogmenis.

Nuo parako išradimo pasaulinės lenktynės dėl galingiausių sprogmenų nenutrūko. Tai galioja ir šiandien, nepaisant branduolinių ginklų atsiradimo.

1 Heksogenas yra sprogstamasis vaistas

Dar 1899 metais šlapimo takų uždegimui gydyti vokiečių chemikas Hansas Genningas užpatentavo vaistą heksogeną – gerai žinomo heksamino analogą. Tačiau netrukus gydytojai prarado susidomėjimą juo dėl šoninio apsvaigimo. Tik po trisdešimties metų paaiškėjo, kad heksogenas pasirodė esąs galingiausias sprogmuo, be to, naikinantis nei TNT. Kilogramas RDX sprogmens sunaikins tiek pat, kiek ir 1,25 kilogramo trotilo.

Pirotechnikos specialistai daugiausia apibūdina sprogmenis pagal sprogstamumą ir blizgesį. Pirmuoju atveju kalbama apie sprogimo metu išsiskyrusių dujų tūrį. Pavyzdžiui, kuo jis didesnis, tuo galingesnis sprogmuo. Brisance, savo ruožtu, jau priklauso nuo dujų susidarymo greičio ir parodo, kaip sprogmenys gali sutraiškyti aplinkines medžiagas.

10 gramų RDX sprogimo metu išskiria 480 kubinių centimetrų dujų, o TNT – 285 kubinius centimetrus. Kitaip tariant, RDX yra 1,7 karto galingesnis už TNT sprogimo atžvilgiu ir 1,26 karto dinamiškesnis sprogdinimo srityje.

Tačiau žiniasklaida dažniausiai naudoja tam tikrą vidutinį rodiklį. Pavyzdžiui, atominis užtaisas „Baby“, numestas 1945 m. rugpjūčio 6 d. ant Japonijos miesto Hirosimos, yra 13–18 kilotonų trotilo. Tuo tarpu tai nebūdinga sprogimo galia, o nurodo, kiek trotilo reikia, kad būtų išleistas toks pat šilumos kiekis, kaip ir nurodyto branduolinio bombardavimo metu.

1942 m. amerikiečių chemikas Bachmannas, atlikdamas eksperimentus su RDX, atsitiktinai aptiko naują medžiagą HMX priemaišos pavidalu. Jis pasiūlė savo radinį kariškiams, tačiau jie atsisakė. Tuo tarpu po kelerių metų, kai pavyko stabilizuoti šio cheminio junginio savybes, Pentagonas vis dėlto susidomėjo HMX. Tiesa, į gryna forma kariniams tikslams jis nebuvo plačiai naudojamas, dažniausiai liejimo mišinyje su TNT. Šis sprogmuo buvo vadinamas „Octolome“. Paaiškėjo, kad jis 15% galingesnis už heksogeną. Kalbant apie jo efektyvumą, manoma, kad vienas kilogramas HMX sukels tiek pat sunaikinimo, kiek keturi kilogramai trotilo.

Tačiau tais metais HMX gamyba buvo 10 kartų brangesnė nei RDX gamyba, o tai trukdė gaminti Sovietų Sąjungoje. Mūsų generolai apskaičiavo, kad geriau pagaminti šešis lukštus su heksogenu nei vieną su oktoliu. Štai kodėl 1969 m. balandžio mėn. Vietnamo Quy Ngon amunicijos sandėlyje sprogimas amerikiečiams atsiėjo taip brangiai. Tuomet Pentagono atstovas sakė, kad dėl partizanų sabotažo padaryta žala siekė 123 milijonus dolerių, arba apie 0,5 milijardo dolerių dabartinėmis kainomis.

Praėjusio amžiaus 80-aisiais, po sovietų chemikų, įskaitant E.Yu. Orlovas, sukūrė efektyvią ir nebrangią HMX sintezės technologiją, dideliais kiekiais ji buvo pradėta gaminti mūsų šalyje.

3 Astrolitas – geras, bet kvepia blogai

Praėjusio amžiaus 60-ųjų pradžioje amerikiečių kompanija EXCOA pristatė naują hidrazino pagrindu pagamintą sprogmenį, teigdama, kad jis 20 kartų galingesnis už TNT. Išbandyti atvykusius Pentagono generolus nuo kojų išmušė baisus apleisto viešojo tualeto kvapas. Tačiau jie buvo pasirengę tai ištverti. Tačiau daugybė bandymų su aviacinėmis bombomis, užpildytomis astrolitu A 1-5, parodė, kad sprogmuo buvo tik du kartus galingesnis nei trotilo.

Pentagono pareigūnams atmetus šią bombą, EXCOA inžinieriai pasiūlė naują šio sprogmens versiją jau su ASTRA-PAK prekės ženklu, be to, skirta kasti apkasus taikant nukreipto sprogimo metodą. Reklamoje karys plona srovele pylė vandenį ant žemės, o po to skystį detonavo nuo dangčio. Ir buvo paruošta žmogaus dydžio tranšėja. Savo iniciatyva EXCOA pagamino 1000 tokių sprogmenų komplektų ir išsiuntė juos į Vietnamo frontą.

Iš tikrųjų viskas baigėsi liūdnai ir anekdotiškai. Susidarę apkasai skleidė tokį bjaurų kvapą, kad amerikiečių kariai stengėsi juos palikti bet kokia kaina, nepaisydami įsakymų ir pavojaus gyvybei. Tie, kurie liko, prarado sąmonę. Nepanaudoti rinkiniai savo lėšomis buvo išsiųsti atgal į EXCOA biurą.

4 Sprogmenys, kurie nužudo savuosius

Kartu su heksogenu ir oktogenu klasikiniu sprogmeniu laikomas sunkiai ištariamas tetranitropentaeritritolis, kuris dažnai vadinamas PETN. Tačiau dėl didelio jautrumo jis nebuvo plačiai naudojamas. Faktas yra tas, kad kariniams tikslams svarbūs ne tiek sprogmenys, kurie yra destruktyvesni už kitus, o tie, kurie nesprogsta nuo jokio prisilietimo, tai yra su mažu jautrumu.

Amerikiečiai ypač kruopštūs šiuo klausimu. Būtent jie sukūrė NATO standartą STANAG 4439, skirtą sprogmenų, kurie gali būti naudojami kariniams tikslams, jautrumui. Tiesa, tai įvyko po daugybės rimtų incidentų, tarp kurių: Amerikos oro pajėgų bazėje Bien Ho Vietname įvykęs sandėlio sprogimas, nusinešęs 33 technikų gyvybes; įvykusi nelaimė USS Forrestal, dėl kurios buvo apgadinta 60 orlaivių; detonacija orlaivių raketų saugykloje lėktuvnešyje Oriskany (1966), taip pat daug aukų.

5 Kinijos naikintojas

Praėjusio amžiaus 80-aisiais buvo susintetinta medžiaga triciklinis karbamidas. Manoma, kad pirmieji šį sprogmenį gavo kinai. Bandymai parodė didžiulę „karbamido“ griaunančią galią – vienas jo kilogramas pakeitė dvidešimt du kilogramus trotilo.

Ekspertai sutinka su tokiomis išvadomis, nes „Kinijos naikintojas“ turi didžiausią tankį iš visų žinomų sprogmenų ir tuo pačiu turi didžiausią deguonies santykį. Tai yra, sprogimo metu visa medžiaga visiškai sudeginama. Beje, TNT yra 0,74.

Iš tikrųjų triciklis karbamidas netinka karinėms operacijoms, visų pirma dėl prasto hidrolizinio stabilumo. Jau kitą dieną, standartiškai laikant, jis virsta gleivėmis. Tačiau kinams pavyko gauti dar vieną „karbamidą“ – dinitrokarbamidą, kuris, nors ir prastesnis už „naikintoją“, yra ir vienas galingiausių sprogmenų. Šiandien jį gamina amerikiečiai trijose bandomosiose gamyklose.

6 Piromano svajonė – CL-20

CL-20 sprogmuo šiuo metu laikomas vienu galingiausių. Visų pirma žiniasklaida, įskaitant rusišką, teigia, kad vienas kg CL-20 sukelia sunaikinimą, o tam reikia 20 kg trotilo.

Įdomu tai, kad Pentagonas pinigus CL-20 kūrimui skyrė tik po to, kai Amerikos spauda paskelbė, kad tokie sprogmenys jau buvo pagaminti SSRS. Visų pirma, vienas iš pranešimų šia tema buvo pavadintas taip: „Galbūt šią medžiagą sukūrė rusai Zelinskio institute“.

Iš tikrųjų amerikiečiai perspektyviu sprogmeniu laikė kitą sprogmenį, pirmą kartą gautą SSRS, būtent diaminoazoksifurazaną. Kartu su didele galia, kuri žymiai viršija aštuongenį, ji turi mažą jautrumą. Vienintelis dalykas, stabdantis jo platų naudojimą, yra pramoninių technologijų trūkumas.

Tai galia, supranti? Galia materijoje. Materija turi didžiulę galią. Aš... liesdamas jaučiu, kad joje visko knibždėte knibžda... Ir visa tai santūru... su neįtikėtinomis pastangomis. Verta atlaisvinti iš vidaus – ir bam! - irimas. Viskas yra sprogimas.

Karelis Capekas, Krakatitas

Pusiau pamišęs chemijos genijus inžinierius Prokopas šiame epigrafe pateikė labai tikslų, nors ir savotišką, sprogmenų apibrėžimą. Apie šias medžiagas, kurios daugiausiai nulėmė žmogaus civilizacijos raidą, pakalbėsime šiame straipsnyje. Žinoma, kalbėsime ne tik apie karinį sprogmenų panaudojimą – jo panaudojimo sritis tokia plati, kad netelpa į kažkokį šabloną „nuo ir iki“. Jūs ir aš turime išsiaiškinti, kas yra sprogimas, susipažinti su sprogmenų rūšimis, prisiminti jų atsiradimo, raidos ir tobulėjimo istoriją. Nestovėkite nuošalyje ir smalsiai, ar tiesiog įdomi informacija bet kas susiję su sprogimais.

Pirmą kartą savo autorinėje praktikoje turiu perspėti – straipsnyje nebus sprogmenų gamybos receptų, technologijos aprašymų ir sprogstamųjų įtaisų išdėstymo schemų. Tikiuosi supratimo.

Kas yra sprogimas?

- Ir štai Grotupe sprogimas, - tarė senis: paveikslėlyje - rausvų dūmų kuolai, išmesti sieros geltonos liepsnos aukštai, iki pat krašto; suplėšyti žmonių kūnai siaubingai kabo dūmuose ir liepsnose. „Per tą sprogimą žuvo daugiau nei 5000 žmonių. Buvo didelė nelaimė“, – atsiduso senolis. Tai mano paskutinė nuotrauka.

Karelis Capekas, Krakatitas

Atsakymas į šį iš pažiūros labai paprastą klausimą nėra toks paprastas, kaip gali pasirodyti iš pirmo žvilgsnio. Bendriausias ir tiksliausias sprogimo apibrėžimas neegzistuoja iki šiol. Akademinėse žinynuose ir enciklopedijose pateikiamas labai neaiškus „nekontroliuojamo greito fizinio ir cheminio proceso, kai nedideliame kiekyje išsiskiria didelė energija“ tipo apibrėžimas. Šio apibrėžimo trūkumas yra tas, kad nėra nurodyti jokie kiekybiniai kriterijai.

Tarptautinis ženklas „Atsargiai! Sprogstamasis“. Lakoniškas ir nepaprastai aiškus.

Tūris, išsiskiriančios energijos kiekis ir tekėjimo laikas – visus šiuos dydžius, žinoma, galima suvesti į „minimalios specifinės galios“ sąvoką, kuri ir nulems ribą, kurią viršijus procesas gali būti laikomas sprogstamu. Bet atsitiko taip, kad tokio apibrėžimų tikslumo tikrai niekam nereikia – kariškiai, geologai, pirotechnikai, branduolio fizikai, astrofizikai, technologai turi savo sprogimo kriterijus. Artileristui tiesiog nekils klausimų, ar didelio sprogstamojo skeveldros sviedinio veikimo rezultatą laikyti sprogimu, o astrofizikas, turintis panašų klausimą dėl supernovos, paprastai gūžčioja pečiais suglumęs.

Sprogimai skiriasi fizine energijos šaltinio prigimtimi ir jo išleidimo būdu. Norėdami pabrėžti mus dominančius cheminius sprogimus, pabandykime išsiaiškinti, kokie sprogimai vis dar vyksta.

termodinaminis sprogimas- gana didelė greitų procesų kategorija, kai išsiskiria šiluminė ar kinetinė energija. Pavyzdžiui, jei padidinsite dujų slėgį sandariame inde, anksčiau ar vėliau indas subyrės ir įvyks sprogimas. Ir jei greitai atidaromas sandarus indas su perkaitintu slėgiu skysčiu, tada dėl slėgio išsiskyrimo, momentinio skysčio užvirimo ir smūginių bangų susidarymo įvyks sprogimas.

kinetinis sprogimas- judančios medžiagos kūno kinetinės energijos pavertimas šilumine energija staigaus stabdymo metu. Ugnies kamuolio kritimas į Žemę yra gana būdingas kinetinio sprogimo pavyzdys. Kinetiniu sprogimu būtų galima laikyti ir šarvus pradurto sviedinio ruošinio smūgį į tanko šarvus, tačiau čia viskas kiek sudėtingiau – sąveikos sprogstamumą užtikrina ne tik grynai terminis smūgio efektas. Laisvieji elektronai sviedinio metale, judėdami tuo pačiu greičiu, staigiai stabdant toliau juda pagal inerciją, sudarydami didžiules sroves laidininke.

Černobylio atominės elektrinės 4-ojo bloko sunaikinimas yra tipiškas termodinaminis sprogimas.

elektrinis sprogimas- šiluminės energijos išsiskyrimas praeinant vadinamosioms „šoko“ srovėms laidininke. Čia proceso sprogstamumą lemia laidininko varža ir praeinančios srovės dydis. Pavyzdžiui, 100 mikrofaradų talpos kondensatorius, įkrautas iki 300 V, sukaupia 4,5 J energiją. Jei kondensatoriaus gnybtus uždarysite plonu laidu, ši energija ant laido išsiskirs šilumos pavidalu per keliasdešimt mikrosekundžių. išvystantis dešimčių ir net šimtų kilovatų galią. Tokiu atveju viela, žinoma, išgaruos - tai yra, įvyks sprogimas. Žaibo išlydis per perkūniją taip pat gali būti laikomas elektros sprogimu.

Branduolinis sprogimas yra nekontroliuojamo atomų vidinės branduolinės energijos išlaisvinimo procesas branduolinės reakcijos. Čia energija išsiskiria ne tik šilumos pavidalu – spinduliuotės spektras elektromagnetiniame diapazone branduolinio sprogimo metu yra išties kolosalus. Be to, energija branduolinis sprogimas nunešami skilimo fragmentų ar sintezės produktų, greitųjų elektronų ir neutronų.

Sprogimo samprata tarp astrofizikų yra neįsivaizduojama antžeminių mastelių požiūriu – čia Mes kalbame apie energijos išsiskyrimą tokiais kiekiais, kurių žmonija tikrai nepagamins visą savo egzistavimo laikotarpį. Sprogimų dėka supernovos pasirodė pirmosios ir antrosios kartos, dėl kurių išsiskyrė sunkieji elementai saulės sistema, trečiojoje planetoje, iš kurios galėtų atsirasti gyvybė. O jei prisimeni teoriją Didysis sprogimas, galima drąsiai teigti, kad ne tik žemiškoji gyvybė, bet ir visa mūsų visata yra skolinga dėl sprogimo.

cheminis sprogimas

Termochemija neegzistuoja. Sunaikinimas. Destruktyvi chemija, štai kas. Tai didžiulis dalykas, Tomeshai, grynai moksliniu požiūriu.

Karelis Capekas, Krakatitas

Na, dabar atrodo, kad nusprendėme dėl sprogimų tipų, kurių toliau nesvarstysime. Pereikime prie mus dominančios temos – plačiai žinomų cheminių sprogimų.

Šimto tonų cheminio bandymo sprogimas Alamogordo branduolinių bandymų poligone.

cheminis sprogimas- tai molekulinių ryšių vidinės energijos pavertimo šilumine energija greito ir nekontroliuojamo cheminių reakcijų srauto metu. Tačiau šiame apibrėžime randame tą pačią problemą, kaip ir apibrėžiant sprogimą apskritai – nėra sutarimo, kokius cheminius procesus galima laikyti sprogimu.

Daugumos ekspertų nuomone, griežčiausias cheminio sprogimo kriterijus yra reakcijos plitimas dėl detonacijos proceso, o ne deflagracija.

Detonacija yra suspaudimo fronto viršgarsinis sklidimas su lydinčia egzotermine reakcija medžiagoje. Detonacijos mechanizmas yra dėl prasidėjimo cheminė reakcija išsiskiria didelis skaičiusšiluminė energija ir dujiniai produktai, esant dideliam slėgiui, sukelia smūgio bangą. Kai jo frontas praeina per medžiagą, įvyksta smūgis ir staigiai pakyla temperatūra (fizikoje šis reiškinys apibūdinamas adiabatiniu procesu), inicijuoja tolesnę cheminę reakciją. Taigi, detonacija yra savaime išsilaikantis mechanizmas, kuo greičiau (lavina) dalyvauja medžiaga cheminėje reakcijoje.

Degtuko galvutės užsidegimas yra tūkstančius kartų lėtesnis nei lėčiausias sprogimas.

Pastaboje: detonacijos greitis yra viena iš svarbiausių sprogmens savybių. Kietiems sprogmenims jis svyruoja nuo 1,2 km/s iki 9 km/s. Kuo didesnis detonacijos greitis, tuo didesnis slėgis sandarinimo zonoje ir tuo efektyvesnis sprogimas.

Deflagracija- ikigarsinis redokso procesas, kurio metu reakcijos frontas juda dėl šilumos perdavimo. Tai reiškia, kad mes kalbame apie gerai žinomą redukuojančio agento degimo oksidatoriuje procesą. Degimo fronto sklidimo greitį lemia ne tik reakcijos kaloringumas ir šilumos perdavimo medžiagoje efektyvumas, bet ir oksidatoriaus patekimo į reakcijos zoną mechanizmas.

Bet ir čia ne viskas aišku. Pavyzdžiui, galinga degiųjų dujų srovė atmosferoje degs gana komplikuotai – ne tik dujų srovės paviršiuje, bet ir toje tūrio dalyje, kur dėl čiurkšlės efekto bus įsiurbtas oras. Tokiu atveju galimi ir detonacijos procesai – savotiškas „popsas“ su liepsnos skilimu.

Tai yra įdomu: Fizikos tyrimų instituto degimo laboratorija, kurioje kažkada dirbau, daugiau nei dvejus metus kovojo su kontroliuojamo vandenilinio deglo detonavimo problema. Tais laikais ji juokais buvo vadinama „Degimo ir, jei įmanoma, sprogimo laboratorija“.

Iš viso to, kas pasakyta, reikėtų padaryti vieną svarbią išvadą – yra labai skirtingų degimo ir detonacijos procesų derinių bei perėjimų viena ar kita kryptimi. Dėl šios priežasties, dėl paprastumo, cheminiai sprogimai dažniausiai apima įvairius greitus egzoterminius procesus, nenurodant jų pobūdžio.

Būtina terminija

– Kas tu, kokie skaičiai! Pirmas bandymas... penkiasdešimt procentų krakmolo... ir avarija sudužo; vienas inžinierius ir du laborantai... taip pat sudužę. Netiki? Patirkite du: Trauzlo blokas, devyniasdešimt procentų vazelino ir - bum! Nulūžo stogas, žuvo vienas darbininkas; iš bloko liko tik traškučiai.

Karelis Capekas, Krakatitas

Apsauginis sapper kostiumas. Jis gamina nežinomos konstrukcijos sprogstamųjų užtaisų neutralizavimą.

Prieš pereidami prie tiesioginės pažinties su sprogmenimis, turėtume šiek tiek suprasti kai kurias sąvokas, susijusias su šia cheminių junginių klase. Tikriausiai visi esate girdėję sąvokas „stiprus sprogstamasis užtaisas“ ir „sprogstamosios medžiagos“. Pažiūrėkime, ką jie reiškia.

sprogstamumas- bendriausia sprogmens charakteristika, kuri lemia jo naikinamojo efektyvumo matą. Sprogumas tiesiogiai priklauso nuo sprogimo metu išsiskiriančių dujinių produktų kiekio.

Sprogumo skaitiniam vertinimui naudojami įvairūs metodai, iš kurių žinomiausias yra Trauzl testas. Bandymas atliekamas susprogdinant 10 gramų užtaisą, įdėtą į hermetiškai uždarytą cilindrinį švino indą (kartais vadinamą bomba Trauzl). Kai konteineris sprogsta, jis išsipučia. Skirtumas tarp jo tūrių prieš ir po sprogimo, išreikštas kubiniais centimetrais, yra sprogumo matas. Dažnai vadinamasis lyginamąjį sprogstamumą, išreikštas gautų rezultatų ir 10 gramų kristalinio TNT sprogimo rezultatų santykiu.

Pastaboje: lyginamojo sprogumo nereikėtų painioti su TNT atitikmeniu – tai visiškai skirtingos sąvokos.

Tokie apvalkalo lūžiai rodo mažą įkrovos greitį.

Brisance- sprogmenų gebėjimas sprogimo metu gaminti kietą terpę, esančią arti užtaiso (keli jo spinduliai). Ši charakteristika visų pirma priklauso nuo sprogmens fizinės būklės (tankio, vienodumo, šlifavimo laipsnio). Didėjant tankiui, brisansas didėja tuo pačiu metu, kai didėja detonacijos greitis.

Brisance galima reguliuoti plačiose ribose, maišant sprogmenį su vadinamuoju flegmatizatoriai- cheminiai junginiai, negalintys sprogti.

Matuoti brisance, daugeliu atvejų, netiesiogiai Heso testas, kuriame ant tam tikro aukščio ir skersmens švininio cilindro dedamas 50 gramų sveriantis užtaisas, suardomas, o tada išmatuojamas sprogimo suspausto cilindro aukštis. Skirtumas tarp cilindro aukščių prieš ir po sprogimo, išreikštas milimetrais, yra brisance matas.

Tačiau Hesso testas netinka tirti sprogmenis, turinčius didelį blizgesį – 50 gramų užtaisas švino cilindrą tiesiog sunaikina iki žemės. Tokiais atvejais naudokite Brisantometras Kasta su variniu cilindru vadinamas avarija.

Toks sprogimas yra labai efektyvus, bet, kaip taisyklė, neefektyvus.
venos – per daug energijos buvo sunaudota dūmų debesiui šildyti.

Pastaboje: sprogstamumas ir brisance yra dydžiai, nesusiję vienas su kitu. Kartą, ankstyvoje jaunystėje, mėgau sprogmenų chemiją. Ir vieną dieną spontaniškai detonavo keli mano gauti acetono peroksido gramai, sunaikindami fajansinį tiglį iki smulkiausių dulkių, kurios plonu sluoksniu padengė stalą. Tuo metu nuo sprogimo buvau nutolęs tiesiog per metrą, bet nė kiek nesusižalojau. Kaip matote, acetono peroksidas pasižymi puikiu blizgesiu, bet mažu sprogstamumu. Toks pat kiekis labai sprogstamos medžiagos gali sukelti barotraumą ir net sviedinį.

Jautrumas - charakteristika, apibrėžianti sprogimo tikimybę turint tam tikrą poveikį sprogmeniui. Dažniausiai ši vertė pateikiama kaip minimali smūgio vertė, dėl kurios tam tikromis standartinėmis sąlygomis įvyksta garantuotas sprogimas.

Yra daug skirtingų metodų tam tikram jautrumui nustatyti (smūgis, trintis, kaitinimas, kibirkštis, nugaros skausmas, detonacija). Visi šie jautrumo tipai yra nepaprastai svarbūs organizuojant saugią sprogmenų gamybą, transportavimą ir naudojimą.

Tai yra įdomu: jautrumo įrašai priklauso labai paprastiems cheminiams junginiams. Azoto jodidas (dar žinomas kaip trijodo nitridas) I3N sausoje formoje detonuoja nuo šviesos blyksnio, trynimo plunksna, nuo nedidelio slėgio ar karščio, net nuo stipraus garso. Tai bene vienintelis sprogmuo, kuris detonuoja nuo alfa spinduliuotės. O ksenono trioksido kristalas – stabiliausias iš ksenono oksidų – gali detonuoti nuo savo svorio, jei jo masė viršija 20 mg.

Sprogstamasis suvirinimas suteikia tokį siūlės vaizdą ant pjūvio. Gerai matoma banga
stovinčios smūginės bangos detaliai suformuota figūrinė struktūra.

Jautrumas detonacijai išskiriamas specialiu terminu - jautrumas, tai yra, sprogstamojo užtaiso gebėjimas sprogti, kai jį veikia kito užtaiso sprogimo veiksniai. Dažniausiai jautrumas išreiškiamas gyvsidabrio fulminato mase, reikalinga užtaiso detonacijai užtikrinti. Pavyzdžiui, trinitrotolueno jautrumas yra 0,15 g.

Yra dar viena labai svarbi sąvoka, susijusi su sprogmenimis – kritinis skersmuo. Tai yra mažiausias cilindrinio užtaiso skersmuo, kuriam esant galimas detonacijos proceso plitimas.

Jei užtaiso skersmuo yra mažesnis už kritinį, tada detonacija arba visai nevyksta, arba nyksta, kai jo priekis juda išilgai cilindro. Pažymėtina, kad tam tikro sprogmens detonacijos greitis toli gražu nėra pastovus – didėjant užtaiso skersmeniui, jis didėja iki tam tikram sprogmeniui ir jo fizinei būklei būdingos reikšmės. Krūvio skersmuo, kuriam esant detonacijos greitis tampa pastovus, vadinamas ribojantis skersmuo.

Kritinis detonacijos skersmuo paprastai nustatomas detonuojant modelio užtaisus, kurių ilgis yra ne mažesnis kaip penkių skersmenų. Dideliems sprogmenims tai paprastai yra keli milimetrai.

Tūriniai sprogstamieji šoviniai

Žmonija su tūriniu sprogimu susipažino dar gerokai iki pirmojo sprogmens sukūrimo. Miltų dulkės malūnuose, anglies dulkės kasyklose, mikroskopiniai augaliniai pluoštai manufaktūrų ore yra degūs aerozoliai, tam tikromis sąlygomis galintys detonuoti. Užteko vienos kibirkšties – ir didžiuliai kambariai subyrėjo kaip kortų nameliai nuo siaubingo, beveik nematomo dulkių sprogimo.

Tūrinis sprogimas automobilio viduje sukelia tokias pasekmes.

Toks reiškinys anksčiau ar vėliau turėjo patraukti kariškių dėmesį – ir, žinoma, tai padarė. Egzistuoja tam tikros rūšies amunicija, kuri purškia degią medžiagą aerozolio pavidalu ir pakerta susidarantį dujų debesį – tūrinė sprogstamoji amunicija (kartais vadinama termobarine amunicija).

Tūrinės detonuojančios oro bombos veikimo principas yra dviejų pakopų detonacija – pirmiausia vienas sprogstamasis užtaisas išpurškia ore degią medžiagą, po to antrasis užtaisas susprogdina susidariusį kuro ir oro mišinį.

Tūrinis sprogimas turi svarbią savybę, kuri išskiria jį nuo koncentruoto užtaiso detonavimo – kuro ir oro mišinio sprogimas turi daug didesnį sprogstamąjį poveikį nei klasikinis tokios pat masės užtaisas. Be to, didėjant debesies dydžiui, sprogstamumas didėja netiesiškai. Didelio kalibro tūrinės detonuojančios bombos gali sukelti sprogimą, kurio energija prilygsta taktiniam branduoliniam užtaisui mažai energijos.

Pagrindinis žalingas tūrinio sprogimo veiksnys yra smūginė banga, nes sprogdinimo veiksmas čia nesiskiria nuo nulio.

Neraštingų žurnalistų neatpažįstamai iškraipyta informacija apie termobarinius šovinius išmanantį žmogų veda į teisų įniršį, o neišmanėlį – į panišką siaubą. Žurnalistikos svajotojams neužtenka, kad tūrinę sprogdinimo aviacinę bombą jie pavadino juokingu terminu „vakuuminė bomba“. Jie vykdo Josepho Goebbelso nurodymus ir krauna tokias laukines nesąmones, kad kai kurie žmonės tuo tiki.

Termobarinio sprogstamojo įtaiso bandymas. Atrodo, kad jam dar labai toli iki kovinio modelio.

„... Šio baisaus ginklo, artėjančio prie branduolinės bombos galios, veikimo principas pagrįstas savotišku sprogimu atbuline eiga. Kai ši bomba sprogsta, deguonis akimirksniu sudegina, susidaro gilus vakuumas, gilesnis nei kosmose. Visi aplinkiniai objektai, žmonės, automobiliai, gyvūnai, medžiai akimirksniu patenka į sprogimo epicentrą ir, susidūrę, virsta milteliais ... "

Sutikite, vien „deguonies deginimas“ aiškiai rodo „tris klases ir du koridorius“. O „vakuumas giliau nei kosmose“ aiškiai sufleruoja, kad šio rašto autorius nežino apie 78% azoto, visiškai netinkamo „deginti“, buvimą ore. Čia galbūt nežabota fantazija, besiliejanti į epicentrą (sic!) Žmonės, gyvūnai ir medžiai, sukelia nevalingą susižavėjimą.

Sprogmenų klasifikacija

„Viskas yra sprogmuo... tik reikia tinkamai jį paimti.

Karelis Capekas, Krakatitas

Taip, tai irgi sprogmenys. Bet mes jais nediskutuosime, o tik grožėsimės.

Sprogmenų chemija ir technologijos vis dar laikomos žinių sritimi, kurios prieiga prie informacijos yra labai ribota. Tokia padėtis neišvengiamai lemia daugybę formuluočių ir apibrėžimų. Ir būtent dėl ​​šios priežasties speciali Jungtinių Tautų komisija 2003 m. priėmė „Chemijos produktų klasifikavimo ir ženklinimo sistemą“, suderintą pasauliniu lygiu. Žemiau pateikiamas sprogmenų apibrėžimas, paimtas iš šio dokumento.

Sprogstamosios(arba mišinys) - kieta arba skysta medžiaga (arba medžiagų mišinys), kuri pati gali chemiškai reaguoti su dujų išsiskyrimu esant tokiai temperatūrai ir tokiam slėgiui bei tokiu greičiu, kad sugadintų aplinkinius objektus. Šiai kategorijai priskiriamos pirotechnikos medžiagos, net jei jos neišskiria dujų.

pirotechnikos medžiaga(arba mišinys) – Medžiaga arba medžiagų mišinys, dėl savaime besitęsiančių egzoterminių cheminių reakcijų, kurios vyksta be detonacijos, sukelti šilumos, ugnies, garso ar dūmų arba jų derinio poveikį. .

Taigi sprogmenų kategorija tradiciškai apima visų rūšių miltelių kompozicijas, galinčias degti be oro. Be to, tai pačiai kategorijai priskiriamos pačios petardos, kuriomis žmonės taip mėgsta save džiuginti Naujųjų metų išvakarėse. Tačiau toliau kalbėsime apie „tikrus“ sprogmenis, be kurių kariškiai, statybininkai ir kalnakasiai neįsivaizduoja savo egzistavimo.

Sprogmenys skirstomi pagal kelis principus – sudėtį, fizinę būseną, sprogimo veikimo formą, apimtį.

Junginys

Yra dvi didelės sprogmenų klasės – individualios ir sudėtinės.

Individualus yra cheminiai junginiai, galintys oksiduotis molekulėje. Tokiu atveju molekulėje iš viso neturėtų būti deguonies – pakanka, kad viena molekulės dalis perneštų elektroną į kitą jos dalį, turėdama teigiamą šiluminę galią.

Energetiškai tokio sprogmens molekulė gali būti pavaizduota kaip rutulys, gulintis kalno viršūnės įduboje. Jis gulės ramiai, kol jai bus perduotas palyginti nedidelis impulsas, po kurio jis riedės žemyn kalno šlaitu, išleisdamas daug didesnę energiją nei išeikvota energija.

Svaras TNT originalioje pakuotėje ir 20 kilogramų sveriantis amoninis užtaisas.

Atskiri sprogmenys yra trinitrotoluenas (dar žinomas kaip TNT, tol, TNT), heksogenas, nitroglicerinas, gyvsidabrio fulminatas (gyvsidabrio fulminatas), švino azidas.

Sudėtinis susideda iš dviejų ar daugiau chemiškai nesusijusių medžiagų. Kartais tokių sprogmenų komponentai patys nesugeba detonuoti, tačiau reaguodami vienas su kitu pasižymi šiomis savybėmis (dažniausiai tai yra oksiduojančios medžiagos ir redukcijos mišinys). Tipiškas tokio dviejų komponentų kompozito pavyzdys yra oksilikvitas (akyta degi medžiaga, impregnuota skystu deguonimi).

Kompozitai taip pat gali būti sudaryti iš atskirų sprogmenų mišinio su priedais, reguliuojančiais jautrumą, sprogumą ir blizgesį. Tokie priedai gali tiek susilpninti kompozitų sprogstamąsias savybes (parafinas, cerezinas, talkas, difenilaminas), tiek sustiprinti (įvairių reaktyvių metalų – aliuminio, magnio, cirkonio – milteliai). Be to, yra stabilizuojančių priedų, kurie padidina gatavų sprogstamųjų užtaisų galiojimo laiką, ir kondicionuotų priedų, kurie sprogmenį atneša į reikiamą fizinę būseną.

Dėl pasaulinio terorizmo vystymosi ir plitimo sugriežtėjo reikalavimai sprogmenų kontrolei. Šiuolaikinių sprogmenų sudėtis be klaidų apima cheminius žymenis, kurie randami sprogimo produktuose ir vienareikšmiškai nurodo gamintoją, taip pat kvapiąsias medžiagas, kurios padeda aptikti sprogstamuosius užtaisus tarnybiniams šunims ir dujų chromatografijos prietaisams.

Fizinė būklė

Amerikietiškoje bomboje BLU-82/B yra 5700 kg amonalo. Tai viena galingiausių nebranduolinių bombų.

Ši klasifikacija yra labai plati. Ji apima ne tik tris materijos būsenas (dujų, skysčio, kietas), bet ir visų rūšių dispersinės sistemos (geliai, suspensijos, emulsijos). Tipiškas skystų sprogstamųjų medžiagų atstovas nitroglicerinas, jame ištirpus nitroceliuliozei, virsta geliu, vadinamu „sprogstamąja želė“, o šį gelį sumaišius su kietu absorbentu, susidaro kietas dinamitas.

Vadinamosios „sprogiosios dujos“, tai yra vandenilio ir deguonies ar chloro mišiniai, praktiškai nenaudojamos nei pramonėje, nei kariniuose reikaluose. Jie yra labai nestabilūs, itin jautrūs ir neleidžia tiksliai veikti. Tačiau yra vadinamosios tūrinės sprogstamosios amunicijos, kuria kariuomenė rodo didelį susidomėjimą. Jie nepatenka į dujinių sprogmenų kategoriją, bet yra pakankamai arti jos.

Dauguma šiuolaikinių pramoninių kompozicijų yra vandeninės kompozitų suspensijos, susidedančios iš amonio nitrato ir degių komponentų. Tokias kompozicijas labai patogu transportuoti į sprogdinimo vietą ir supilti į gręžinius. Plačiai naudojamos Sprengel kompozicijos yra laikomos atskirai ir paruošiamos tiesiai naudojimo vietoje reikalingas kiekis.

Kariniai sprogmenys dažniausiai yra kieti. Visame pasaulyje žinomas trinitrotoluenas tirpsta neskaidydamas ir todėl leidžia sukurti monolitinius krūvius. Ir ne mažiau žinomi RDX ir PETN suyra lydymosi metu (kartais ir sprogimu), todėl užtaisai iš tokių sprogmenų susidaro spaudžiant kristalinę masę šlapioje būsenoje, o po to džiovinant. Amonitai ir amonialai, naudojami užtaisant šaudmenis, paprastai yra granuliuojami, kad būtų lengviau užpildyti.

Sprogimo darbo forma

Išgrynintas gyvsidabrio fulminatas kažkuo primena kovo mėnesio sniego pusnis.

Siekiant užtikrinti saugojimo ir naudojimo saugumą, pramoniniai ir koviniai užtaisai turėtų būti formuojami iš mažo jautrumo sprogstamųjų medžiagų – kuo mažesnis jų jautrumas, tuo geriau. O šiems užtaisams sumenkinti naudojami užtaisai, kurie yra pakankamai maži, kad jų savaiminis detonavimas saugojimo metu nepadarytų didelės žalos. Tipiškas šio požiūrio pavyzdys yra puolamoji granata RGD-5 su UZRGM saugikliu.

Iniciatoriai vadinami pavieniais arba mišriais sprogmenimis, kurie yra labai jautrūs paprastam poveikiui (smūgiui, trinčiai, įkaitimui). Tokioms medžiagoms reikia išleisti pakankamai energijos, kad prasidėtų didelių sprogstamųjų medžiagų detonacijos procesas – tai yra didelis inicijavimo gebėjimas. Be to, jie turi turėti gerą takumą ir gniuždymą, atsparumą cheminėms medžiagoms ir suderinamumą su antrinėmis sprogstamosiomis medžiagomis.

Iniciatyvūs sprogmenys naudojami specialioje konstrukcijoje – vadinamieji sprogdinimo dangteliai ir uždegimo dangteliai. Jų yra visur, kur reikia surengti sprogimą. Ir jie nėra skirstomi į „karinius“ ir „civilinius“ – sprogstamųjų medžiagų panaudojimo būdas čia visiškai nevaidina.

Tai yra įdomu: tetrazolo dariniai naudojami automobilių oro pagalvėse kaip sprogstamųjų azoto dujų išleidimo šaltinis. Kaip matote, sprogimas gali ne tik nužudyti, bet ir išgelbėti gyvybę.

Taip – ​​dribsniai – atrodė kaip gautas trinitrotoluenas
Heinrichas Kastas.

Inicijuojančių sprogmenų pavyzdžiai yra gyvsidabrio fulminatas, švino azidas ir švino trinitrorezorcinatas. Tačiau šiuo metu aktyviai ieškoma ir įvedama inicijuotų sprogmenų, kuriuose nėra sunkiųjų metalų. Kompozicijos, kurių sudėtyje yra nitrotetrazolo ir geležies, rekomenduojamos kaip aplinkai saugios. O kobalto perchlorato amoniako kompleksai su tetrazolo dariniais detonuoja iš lazerio spindulio, tiekiamo per optinį pluoštą. Ši technologija pašalina atsitiktinį detonavimą susikaupus statiniam krūviui ir žymiai padidina sprogdinimo saugumą.

sprogdinimas sprogmenys, kaip jau minėta, yra mažo jautrumo. Įvairūs nitro junginiai plačiai naudojami kaip individualios ir mišrios kompozicijos. Be žinomo ir gerai žinomo TNT, galima prisiminti nitroaminus (tetrilą, heksogeną, oktogeną), azoto rūgšties esterius (nitrogliceriną, nitroglikolį), celiuliozės nitratus.

Tai yra įdomu:Šimtą metų ištikimai tarnavęs visų krypčių sprogmenims, trinitrotoluenas praranda savo pozicijas. Bet kuriuo atveju, jis nebuvo naudojamas JAV sprogdinimo darbams nuo 1990 m. Priežastis slypi visuose tose pačiose aplinkosaugos sumetimais – TNT sprogimo produktai yra labai toksiški.

Stiprūs sprogmenys naudojami artilerijos sviediniams, aviacinėms bomboms, torpedoms, įvairių klasių raketų kovinėms galvutėms, rankinėms granatoms aprūpinti – vienu žodžiu, jų panaudojimas karinėje erdvėje yra beribis.

Taip pat turėtume prisiminti apie branduolinius ginklus, kai cheminis sprogimas naudojamas agregatui perkelti į superkritinę būseną. Tačiau čia žodis „brisant“ turėtų būti vartojamas atsargiai – sprogimo lęšiams reikia tik mažo blizgesio ir didelio sprogumo, kad agregatas būtų suspaustas, o ne sutraiškytas dėl sprogimo. Šiuo tikslu naudojamas boratolis (TNT ir bario nitrato mišinys) - kompozicija su dideliu dujų išsiskyrimu, bet mažu detonacijos greičiu.

Pašėlusio arklio memorialas,
surengtas Pietų Dakotoje ir skirtas Indijos vyriausiajam pamišusiam arkliui, iškaltas iš kietos uolos
naudojant sprogmenis.

Neoficialus aviakompanijos pavadinimas
bombos GBU-43/B – visų bombų motina. Sukūrimo metu tai buvo didžiausia nebranduolinė bomba pasaulyje, joje buvo 8,5 tonos sprogmenų.

Tai yra įdomu: Beprotiško arklio memorialas, pastatytas Pietų Dakotoje legendinio Oglalos indėnų genties karo vado garbei, pagamintas naudojant sprogmenis.

Dideli sprogstamieji užtaisai naudojami raketų ir kosmoso technologijose, siekiant atskirti nešančiųjų raketų ir erdvėlaivių konstrukcinius elementus, išmetant ir paleidžiant parašiutus bei avariniam variklių išjungimui. Aviacijos automatika jų taip pat neignoravo – naikintuvo kabinos žibinto šaudymas prieš išmetimą atliekamas mažais didelės energijos užtaisais. O sraigtasparnyje Mi-28 tokie užtaisai avarinio sraigtasparnio pabėgimo metu atlieka tris funkcijas – iššauna mentes, nuleidžia kabinos duris ir pripučia saugos kameras, esančias žemiau durų lygio.

Nemažai sprogstamųjų medžiagų sunaudojama kasyboje (užpildymo darbai, kasyba), statybose (duobių ruošimas, uolienų ir likviduojamų statybinių konstrukcijų naikinimas), pramonėje (sprogiminis suvirinimas, grūdinimo impulsinis metalų apdirbimas, štampavimas).

Plastitas ar plastidas?

Būsiu atviras: abi „liaudies žurnalistinio“ plastikinio sprogstamojo junginio „Compozicija C-4“ pavadinimo formos sukelia man maždaug tuos pačius jausmus kaip „vakuuminės bombos sprogimo epicentras“.

Tačiau kodėl C-4? Ne, plastitas yra siaubingos griaunamosios galios sprogmuo, kurio pėdsakų tikrai randama teroristų susprogdintuose oro uostuose, mokyklose ir ligoninėse. Ne vienas save gerbiantis teroristas net pirštu paliečia tol ar amonalą – tai vaikiški žaislai, palyginti su plastiku, kurių viena degtukų dėžutė mašiną paverčia ugnies kamuoliu, o kilogramas daužo į šiukšles. kelių aukštų pastatas.

Detonatorių įsmeigimas į minkštus C-4 briketus yra paprastas dalykas. Tokie ir turi būti kariniai sprogmenys – paprasti ir patikimi.

Bet kas tada yra „plastidas“? Ak, vadinasi, tai tų pačių itin sprogstamųjų teroristų vardas, bet parašytas žmogaus, kuris nori parodyti, kad yra „žinomas“. Tarkime, „plastiką“ rašo neraštingi neišmanėliai. Ir apskritai tai yra kažkoks trečiojo asmens veiksmažodis esamuoju laiku. Teisinga rašyba plastidė.

Na, o dabar, kai išliejau susikaupusią tulžį, pakalbėkime rimtai. Sprogmenų supratimu neegzistuoja nei plastidas, nei plastidas. Dar prieš Antrąjį pasaulinį karą atsirado visa klasė plastikinių sprogstamųjų kompozicijų – dažniausiai RDX arba HMX pagrindu. Šios kompozicijos buvo sukurtos civiliniam techniniam darbui. Pabandykite, pavyzdžiui, pritvirtinti kelis TNT blokus ant vertikalios I formos sijos, kurią reikia sunaikinti. Ir nepamirškite, kad jie turėtų būti susprogdinti sinchroniškai, milisekundės dalių tikslumu. O su plastikinėmis kompozicijomis viskas daug paprasčiau – jis aptraukė spindulį medžiaga, panašia į kietą plastiliną, įsmeigė į ją porą elektrinių detonatorių aplink perimetrą – ir jis maiše.

Vėliau, kai paaiškėjo, kad plastikinius sprogmenis labai patogu dėti, JAV kariuomenė jais susidomėjo ir sukūrė dešimtis skirtingos formulės. Taip atsitiko, kad populiariausia iš visų pasirodė nepaprasta kompozicija C-4, sukurta septintajame dešimtmetyje armijos sabotažo reikmėms. Bet jis niekada nebuvo plastikas. Ir jis niekada nebuvo plastidas.

Sprogmenų istorija

Taip, aš paleisiu audrą kaip niekad anksčiau; Aš atiduosiu krakatitą, išlaisvintą stichiją, ir žmonijos valtis bus sudaužyta į gabalus... Tūkstančiai tūkstančių žus. Tautos bus išnaikintos ir miestai iššluoti; nebus ribų tiems, kurie turi ginklus rankose ir mirtį širdyje.

Karelis Capekas, Krakatitas

Šimtus metų nuo parako išradimo iki 1863 m. žmonija neturėjo supratimo apie galią, kuri slypi sprogmenyse. Visi sprogdinimo darbai buvo atliekami padėjus tam tikrą kiekį parako, kuris vėliau buvo padegtas dagties pagalba. Esant dideliam didelio sprogstamojo tokio sprogimo poveikiui, jo blizgesys praktiškai buvo lygus nuliui.

Iki Pirmojo pasaulinio karo pabaigos buvo
buvo paleistos parako bombos
būtų triukšminga ir juokinga.

Artilerijos sviediniai ir paraku užtaisytos bombos turėjo nežymų suskaidymo efektą. Palyginti lėtai didėjant miltelinių dujų slėgiui, ketaus ir plieno korpusai buvo sunaikinti išilgai dviejų ar trijų mažiausio stiprumo linijų, todėl susidaro labai mažas skaičius labai didelių fragmentų. Tikimybė, kad tokiais fragmentais pataikys į priešo personalą, buvo tokia maža, kad parako bombos daugiausia teikė demoralizuojantį poveikį.

Likimo grimasos

Cheminės medžiagos atradimas ir sprogstamųjų savybių atradimas dažnai įvykdavo skirtingu laiku. Griežtai kalbant, sprogmenų istorijos pradžia galėjo būti 1832 m., kai prancūzų chemikas Henri Braconnot gavo visiško celiuliozės nitrinimo produktą – piroksiliną. Tačiau niekas nesiėmė tirti jo savybių ir tuo metu nebuvo būdų inicijuoti piroksilino detonaciją.

Žvelgiant atgal, vienas iš labiausiai paplitusių sprogmenų – pikrino rūgštis – buvo aptiktas 1771 m. Bet tuo metu nebuvo net teorinės galimybės jį susprogdinti – gyvsidabrio fulminatas atsirado tik 1799 m., o iki pirmojo žaibinio gyvsidabrio panaudojimo uždegimo kapsulėse liko daugiau nei trisdešimt metų.

Pradėkite nuo skystos formos

Šiuolaikinių sprogmenų istorija prasideda 1846 m., kai italų mokslininkas Ascanio Sobrero pirmą kartą gavo nitrogliceriną, glicerolio ir azoto rūgšties esterį. Sobrero greitai atrado bespalvio klampaus skysčio sprogstamąsias savybes ir todėl iš pradžių gautą junginį pavadino piroglicerinu.

Alfredas Nobelis yra žmogus, kuris sukūrė dinamitą.

Trimatis nitroglicerino molekulės modelis.

Remiantis šiuolaikinėmis idėjomis, nitroglicerinas yra labai vidutiniškas sprogmuo. Skystoje būsenoje jis yra per jautrus smūgiams ir karščiui, o kietoje būsenoje (aušinamas iki 13 ° C) jis yra per jautrus trinčiai. Nitroglicerino sprogstamumas ir blizgesys labai priklauso nuo inicijavimo būdo, o naudojant silpną detonatorių, sprogimo galia yra palyginti maža. Bet tada tai buvo lūžis – pasaulis dar nežinojo tokių medžiagų.

Praktiškai nitroglicerinas pradėtas naudoti tik po septyniolikos metų. 1863 m. švedų inžinierius Alfredas Nobelis sukūrė miltelių uždegimo gruntą, kuris leidžia kasyboje naudoti nitrogliceriną. Dar po dvejų metų, 1865 m., Nobelis sukuria pirmąjį pilnavertį detonatoriaus dangtelį, kuriame yra gyvsidabrio fulminato. Naudodami tokį detonatorių, galite paleisti beveik bet kokį didelį sprogmenį ir sukelti visavertį sprogimą.

1867 metais pasirodė pirmasis saugiam saugojimui ir transportavimui tinkamas sprogmuo – dinamitas. Nobeliui prireikė devynerių metų, kad dinamito gamybos technologija būtų tobulinama – 1876 metais buvo užpatentuotas nitroceliuliozės tirpalas nitroglicerine (arba „sprogiamoji želė“), kuris iki šiol laikomas vienu galingiausių labai sprogstamųjų sprogstamųjų medžiagų. Būtent iš šios kompozicijos buvo paruoštas garsusis Nobelio dinamitas.

Žymus chemikas ir inžinierius Alfredas Nobelis, iš tikrųjų pakeitęs pasaulio veidą ir davęs tikrą postūmį šiuolaikinių karinių ir netiesiogiai kosminių technologijų raidai, mirė 1896 m., išgyvenęs 63 metus. Turėdamas silpną sveikatą, jis buvo taip pasinėręs į darbą, kad dažnai pamiršdavo pavalgyti. Prie kiekvienos jo gamyklos buvo pastatyta laboratorija, kad netikėtai atvykęs savininkas galėtų nedelsdamas tęsti eksperimentus. Jis buvo savo gamyklų generalinis direktorius ir vyriausiasis buhalteris, ir vyriausiasis inžinierius bei technologas, ir sekretorius. Žinių troškulys buvo pagrindinis jo charakterio bruožas: „Dalykai, su kuriais dirbu, yra tikrai baisūs, bet tokie įdomūs, tokie techniškai tobuli, kad tampa dvigubai patrauklesni.

Sprogstamasis dažiklis

1868 metais britų chemikui Frederikui Augustui Abeliui po šešerius metus trukusių tyrimų pavyko gauti presuotą piroksiliną. Tačiau kalbant apie trinitrofenolį (pikrino rūgštį), Abeliui buvo priskirtas „autoritetingo stabdžio“ vaidmuo. Nuo XIX amžiaus pradžios buvo žinomos pikrino rūgšties druskų sprogstamosios savybės, tačiau niekas nenumanė, kad pati pikrino rūgštis gali sprogti iki 1873 m. Pikrino rūgštis kaip dažiklis buvo naudojama šimtmetį. Tais laikais, kai prasidėjo gyvas įvairių medžiagų sprogstamųjų savybių išbandymas, Abelis kelis kartus autoritetingai pareiškė, kad trinitrofenolis yra absoliučiai inertiškas.

Trinitrofenolio molekulės trimatis modelis.

Hermannas Sprengelis buvo gimęs vokietis.
ny, bet gyveno ir dirbo JK. Tai jis davė prancūzams
galimybė užsidirbti pinigų iš slapto melinito.

1873 metais vokietis Hermanas Sprengelis, sukūręs visą sprogmenų klasę, įtikinamai parodė trinitrofenolio gebėjimą detonuoti, tačiau iškilo dar vienas sunkumas – presuotas kristalinis trinitrofenolis pasirodė labai kaprizingas ir nenuspėjamas – nesprogo, kai reikėjo, tada jis sprogo, kai to nereikėjo.

Pikrino rūgštis pasirodė prieš Prancūzijos sprogmenų komisiją. Nustatyta, kad tai yra galingiausia sprogdinimo medžiaga, nusileidžianti tik nitroglicerinui, tačiau ją šiek tiek nuslopina deguonies balansas. Taip pat nustatyta, kad pati pikrino rūgštis yra mažo jautrumo, o jos druskos, kurios susidaro ilgai laikant, detonuoja. Šie tyrimai pažymėjo visiškos požiūrio į pikrino rūgštį revoliucijos pradžią. Galiausiai nepasitikėjimą naujuoju sprogmeniu išsklaidė paryžiečio chemiko Turpino darbas, parodęs, kad lydyta pikrino rūgštis, lyginant su presuota kristaline mase, neatpažįstamai pakeičia savo savybes ir visiškai praranda pavojingą jautrumą.

Tai yra įdomu: vėliau paaiškėjo, kad sintezė išsprendė detonacijos problemas panašiame į trinitrofenolį – trinitrotolueną.

Tokie tyrimai, žinoma, buvo griežtai įslaptinti. O XIX amžiaus aštuntajame dešimtmetyje, kai prancūzai pradėjo gaminti naują sprogmenį, vadinamą „melinitu“, Rusija, Vokietija, Didžioji Britanija ir JAV juo susidomėjo. Juk ir šiandien įspūdingai atrodo melinito pripildytų šovinių sprogstamasis veikimas. Intelektas aktyviai užsidirbo, o po trumpo laiko melinito paslaptis tapo vieša.

1890 m. D. I. Mendelejevas parašė jūrų ministrui Čichačiovui: „Kalbant apie melinitą, kurio destruktyvus poveikis pranoksta visus šiuos bandymus, iš privačių šaltinių iš skirtingų pusių vienodai suprantama, kad melinitas yra ne kas kita, kaip atšaldyta pikrino rūgštis, lydoma esant aukštam slėgiui“..

Pažadink demoną

Ironiška, bet trinitrotolueno, pikrino rūgšties „giminaičio“, likimas buvo panašus. Pirmą kartą jį gavo vokiečių chemikas Wilbrandas dar 1863 m., tačiau tik XX amžiaus pradžioje jis buvo panaudotas kaip sprogmuo, kai ėmėsi tyrinėti vokiečių inžinierius Heinrichas Kastas. Pirmiausia jis atkreipė dėmesį į trinitrotolueno sintezės technologiją – joje nebuvo sprogimui pavojingų stadijų. Jau vien tai buvo didžiulis pranašumas. Vis dar švieži europiečių atmintyje buvo daugybė siaubingų nitrogliceriną gaminančių gamyklų sprogimų.

Trinitrotolueno molekulės trimatis modelis.

Kitas svarbus privalumas buvo cheminis trinitrotolueno inertiškumas – pikrino rūgšties reaktyvumas ir higroskopiškumas gana erzino artilerijos sviedinių dizainerius.

Gelsvi TNT dribsniai, kuriuos gavo „Custom“, rodė stebėtinai taikų nusiteikimą – tokį taikų, kad daugelis abejojo ​​jo gebėjimu sprogti. Stiprūs smūgiai plaktuku suplojo svarstykles, gaisre trinitrotoluenas sprogo ne geriau nei beržinės malkos ir degė daug blogiau. Taip atsitiko, kad jie bandė šautuvus šaudyti į trinitrotolueno maišus. Rezultatas buvo tik geltonų dulkių debesys.

Tačiau buvo rastas būdas pažadinti miegantį demoną – pirmą kartą taip nutiko, kai melinito šaškė buvo susprogdinta arti trinitrotolueno masės. Ir tada paaiškėjo, kad jei jis sulydomas į monolitinį bloką, tai patikimą detonaciją užtikrina standartinis Nobelio detonatoriaus dangtelis Nr. Priešingu atveju išsilydęs trinitrotoluenas pasirodė toks pat flegmatiškas kaip ir prieš tirpstant. Galima pjauti, gręžti, presuoti, šlifuoti – žodžiu, daryk tai, kas patinka. 80°C lydymosi temperatūra yra itin patogi technologiniu požiūriu – karštyje ji nepratekės, tačiau nereikalauja ypatingų išlaidų lydymui. Išlydytas trinitrotoluenas yra labai skystas, jį per saugiklio angą galima lengvai supilti į kevalus ir bombas. Apskritai, kariuomenės įkūnyta svajonė.

Kastui vadovaujant, 1905 metais Vokietija gavo pirmuosius šimtą tonų naujų sprogmenų. Kaip ir prancūziškas melinitas, jis buvo griežtai klasifikuojamas ir vadinosi beprasmiu pavadinimu „TNT“. Tačiau tik po metų Rusijos karininko V. I. Rdultovskio pastangomis TNT paslaptis buvo atskleista, ir jie pradėjo jį gaminti Rusijoje.

Iš oro ir vandens

Sprogmenys amonio salietros pagrindu buvo patentuoti 1867 m., tačiau dėl didelio higroskopiškumo jie ilgą laiką nebuvo naudojami. Reikalas iškilo tik išplėtus mineralinių trąšų gamybą, kai veiksmingi būdai užkirsti kelią salietros sulipimui.

Daugybei azoto turinčių sprogmenų, atrastų XIX amžiuje (melinitas, trotilas, nitromanitas, pentritas, heksogenas), reikėjo daug azoto rūgšties. Tai paskatino vokiečių chemikus sukurti atmosferos azoto surišimo technologiją, kuri savo ruožtu leido gauti sprogmenų nedalyvaujant mineralinėms ir iškastinėms žaliavoms.

Sunykusio tilto su dideliais sprogstamaisiais užtaisais griovimas. Toks darbas yra pasekmių numatymo menas.

Taip sprogsta šešios tonos amonialo.

Amonio nitratas, kuris yra sprogstamųjų kompozitų pagrindas, tiesiogine prasme gaminamas iš oro ir vandens pagal Haber metodą (tas pats Fritzas Haberis, žinomas kaip cheminio ginklo kūrėjas). Amonio nitrato pagrindu pagaminti sprogmenys (amonitai ir amonialai) sukėlė revoliuciją pramoniniuose sprogmenyse. Jie buvo ne tik labai galingi, bet ir itin pigūs.

Taigi kasybos ir statybos pramonė gavo pigių sprogmenų, kuriuos prireikus galima sėkmingai panaudoti kariniuose reikaluose.

viduryje JAV paplito amonio nitrato ir dyzelinio kuro kompozitai, tada buvo gauti vandens pripildyti mišiniai, puikiai tinkantys sprogimams giliuose vertikaliuose šuliniuose. Šiuo metu pasaulyje naudojamų individualių ir sudėtinių sprogmenų sąraše yra šimtai prekių.

Taigi, apibendrinkime trumpą ir galbūt kažkam nuviliantį mūsų pažinties su sprogmenimis rezultatą. Susipažinome su sprogmenų verslo terminija, sužinojome, kas yra sprogmenys ir kur jie naudojami, prisiminėme šiek tiek istorijos. Taip, mes nė kiek nepagerinome savo išsilavinimo sprogmenų ir sprogstamųjų užtaisų kūrimo srityje. Ir tai, sakau jums, yra geriausia. Būkite laimingi esant menkiausiai progai.

Vaiko ranka

Karo inžinierius Johnas Newtonas.

Ryškus pavyzdys darbų, kurie būtų buvę neįmanomi be sprogmenų, yra uolų rifo Flood Rock sunaikinimas Hell's Gate – siauroje Rytų upės atkarpoje netoli Niujorko.

Šiam sprogimui pagaminti buvo panaudotos 136 tonos sprogmenų. 38 220 kvadratinių metrų plote buvo paklota 6,5 ​​kilometro galerijų, kuriose buvo patalpinta 13 280 užtaisų (viename užtaise vidutiniškai 11 kilogramų sprogmenų). Darbas buvo atliktas vadovaujant veteranui civilinis karas Džonas Niutonas.

1885 m. spalio 10 d., 11.13 val., dvylikametė Niutono dukra pateikė prašymą. elektros detonatoriams. Vanduo pakilo verdančia mase 100 000 kvadratinių metrų plote, per 45 sekundes buvo užfiksuoti trys iš eilės drebėjimai. Sprogimo triukšmas truko apie minutę ir buvo girdimas penkiolikos kilometrų atstumu. Dėl šio sprogimo maršrutas į Niujorką iš Atlanto vandenyno sutrumpėjo daugiau nei dvylika valandų.

Didžiąją istorijos dalį žmogus, norėdamas sunaikinti savo rūšį, naudojo visų rūšių ginklus – nuo ​​paprasto akmeninio kirvio iki labai pažangių ir sunkiai pagaminamų metalinių įrankių. Maždaug XI-XII amžiuje Europoje pradėti naudoti ginklai ir taip žmonija susipažino su svarbiausia sprogmeniu – juodaisiais parakais.

Tai buvo lūžis karo istorija, nors prireikė dar maždaug aštuonių šimtmečių, kad šaunamieji ginklai visiškai išstumtų iš mūšio laukų nusmailintą plieną. Lygiagrečiai su ginklų ir minosvaidžių pažanga vystėsi sprogmenys - ir ne tik parakas, bet ir visų rūšių junginiai, skirti artilerijos sviediniams aprūpinti ar sausumos minoms gaminti. Šiandien aktyviai tęsiamas naujų sprogmenų ir sprogstamųjų užtaisų kūrimas.

Šiandien žinoma dešimtys sprogmenų. Be karinių poreikių, sprogmenys aktyviai naudojami kasyboje, tiesiant kelius ir tunelius. Tačiau prieš kalbant apie pagrindines sprogmenų grupes, reikėtų plačiau paminėti sprogimo metu vykstančius procesus ir suprasti sprogmenų (HE) veikimo principą.

Sprogmenys: kas tai?

Sprogmenys – tai didelė grupė cheminių junginių ar mišinių, kurie, veikiami išorinių veiksnių, gali greitai, savaime ir nekontroliuojamai reaguoti, išskirdami daug energijos. Paprasčiau tariant, cheminis sprogimas yra procesas, kurio metu molekulinių jungčių energija paverčiama šilumine energija. Paprastai jo rezultatas yra didelis kiekis karštų dujų, kurios atlieka mechaninį darbą (smulkinimą, naikinimą, judėjimą ir kt.).

Sprogmenų klasifikacija yra gana sudėtinga ir paini. Prie sprogmenų priskiriamos medžiagos, kurios suyra ne tik sprogimo (detonacijos), bet ir lėto ar greito degimo procese. Į paskutinė grupė parakas ir įvairių rūšių pirotechnikos mišiniai.

Apskritai sąvokos „detonacija“ ir „deflagracija“ (degimas) yra labai svarbios norint suprasti cheminio sprogimo procesus.

Detonacija yra greitas (viršgarsinis) suspaudimo fronto sklidimas su lydinčia egzotermine reakcija sprogmenyje. Tokiu atveju cheminės transformacijos vyksta taip greitai ir išsiskiria toks kiekis šiluminės energijos bei dujinių produktų, kad medžiagoje susidaro smūginė banga. Detonacija – tai greičiausias, galima sakyti, laviną primenantis medžiagos įsitraukimo į cheminio sprogimo reakciją procesas.

Deflagracija arba degimas yra redoksinės cheminės reakcijos rūšis, kurios metu jos priekis juda medžiagoje dėl įprasto šilumos perdavimo. Tokios reakcijos visiems gerai žinomos ir dažnai sutinkamos kasdieniame gyvenime.

Įdomu, kad sprogimo metu išsiskirianti energija nėra tokia didelė. Pavyzdžiui, susprogdinant 1 kg TNT jo išsiskiria kelis kartus mažiau nei deginant 1 kg anglies. Tačiau sprogimo metu tai įvyksta milijonus kartų greičiau, visa energija išsiskiria beveik akimirksniu.

Pažymėtina, kad detonacijos plitimo greitis yra svarbiausia sprogmenų charakteristika. Kuo jis didesnis, tuo efektyvesnis sprogstamasis užtaisas.

Norint pradėti cheminio sprogimo procesą, būtina paveikti išorinį veiksnį, jis gali būti kelių tipų:

• mechaninis (dūrimas, smūgis, trintis);
• cheminė (medžiagos reakcija su sprogstamu užtaisu);
• išorinis detonavimas (sprogimas šalia sprogstamųjų medžiagų);
• terminis (liepsna, šildymas, kibirkštis).

Reikėtų pažymėti, kad skirtingi tipai Sprogmenys turi skirtingą jautrumą išoriniam poveikiui.

Kai kurie iš jų (pavyzdžiui, juodi milteliai) gerai reaguoja į šiluminį poveikį, tačiau praktiškai nereaguoja į mechaninius ir cheminius. O norint pakenkti TNT, reikia tik detonacijos efekto. Sprogstamasis gyvsidabris smarkiai reaguoja į bet kokius išorinius dirgiklius, o kai kurie sprogmenys detonuoja visiškai be jokios išorinės įtakos. Praktinis tokių „sprogstamųjų“ sprogmenų panaudojimas yra tiesiog neįmanomas.

Pagrindinės sprogstamųjų medžiagų savybės

Pagrindiniai iš jų yra:

• sprogimo produktų temperatūra;
• sprogimo karštis;
• detonacijos greitis;
• brisance;
• sprogstamumas.

Paskutiniai du punktai turėtų būti nagrinėjami atskirai. Sprogmens ryškumas yra jo gebėjimas sunaikinti šalia esančią aplinką (uolą, metalą, medieną). Ši charakteristika labai priklauso nuo fizinės būsenos, kurioje yra sprogmuo (šlifavimo laipsnis, tankis, vienodumas). Brisance tiesiogiai priklauso nuo sprogmens detonacijos greičio – kuo jis didesnis, tuo geriau sprogmuo gali sutraiškyti ir sunaikinti aplinkinius objektus.

Stiprūs sprogmenys dažniausiai naudojami artilerijos sviediniams, aviacinėms bomboms, minoms, torpedoms, granatoms ir kitai amunicijai užtaisyti. Šio tipo sprogmenys yra mažiau jautrūs išoriniai veiksniai norint pakenkti tokiam sprogstamajam užtaisui, reikalingas išorinis detonavimas. Priklausomai nuo jų griaunamosios galios, didelės sprogstamosios medžiagos skirstomos į:

• Padidinta galia: heksogenas, tetrilas, deguonis;
• Vidutinė galia: TNT, melinitas, plastidas;
• Sumažinta galia: sprogmenys amonio nitrato pagrindu.

Kuo didesnis sprogstamasis sprogimas, tuo geriau jis sunaikins bombos ar sviedinio kūną, suteiks skeveldroms daugiau energijos ir sukurs galingesnę smūgio bangą.

Ne mažiau svarbi sprogmenų savybė yra jų sprogstamumas. Tai yra bendriausia bet kokio sprogmens charakteristika, ji parodo, koks destruktyvus yra tas ar kitas sprogmuo. Sprogumas tiesiogiai priklauso nuo sprogimo metu susidarančių dujų kiekio. Reikėtų pažymėti, kad žvalumas ir sprogstamumas, kaip taisyklė, nėra susiję vienas su kitu.

Sprogingumas ir blizgesys lemia tai, ką vadiname sprogimo galia ar jėga. Tačiau įvairiems tikslams būtina parinkti atitinkamas sprogmenų rūšis. Brisance yra labai svarbus sviediniams, minoms ir oro bomboms, tačiau kasybai tinkamesni sprogmenys, turintys didelį sprogstamumo lygį. Praktiškai sprogmenų pasirinkimas yra daug sudėtingesnis, todėl norint pasirinkti tinkamą sprogmenį, reikia atsižvelgti į visas jo savybes.

Yra visuotinai priimtas būdas nustatyti įvairių sprogmenų galią. Tai yra vadinamasis TNT ekvivalentas, kai TNT galia paprastai imama kaip vienetas. Naudojant šį metodą, galima apskaičiuoti, kad 125 gramų TNT galia yra lygi 100 gramų RDX ir 150 gramų amonito.

Kita svarbi sprogmenų savybė yra jų jautrumas. Ją lemia sprogstamojo sprogimo tikimybė, veikiant vienam ar kitam veiksniui. Nuo šio parametro priklauso sprogmenų gamybos ir laikymo saugumas.

Norint geriau parodyti, kokia svarbi ši sprogmens savybė, galima sakyti, kad amerikiečiai sukūrė specialų sprogmenų jautrumo standartą (STANAG 4439). Ir tai jiems teko padaryti ne iš gero gyvenimo, o po daugybės sunkių nelaimių: kai Amerikos oro pajėgų bazėje Bien Ho Vietname žuvo 33 žmonės, per lėktuvnešio „Forrestal“ sprogimus buvo apgadinta apie 80 lėktuvų. taip pat po oro raketų susprogdinimo lėktuvnešyje „Oriskany“ (1966). Taigi ne tik galingi sprogmenys yra geri, bet ir detonuoja būtent reikiamu momentu – ir daugiau niekada.

Visi šiuolaikiniai sprogmenys yra cheminiai junginiai arba mechaniniai mišiniai. Pirmajai grupei priklauso heksogenas, trotilas, nitroglicerinas, pikrino rūgštis. Cheminės sprogstamosios medžiagos dažniausiai gaunamos nitrinant įvairių tipų angliavandenilius, dėl kurių į jų molekules patenka azoto ir deguonies. Antrajai grupei priklauso amonio nitrato sprogmenys. Tokio tipo sprogmenyse dažniausiai yra medžiagų, turinčių daug deguonies ir anglies. Norint padidinti sprogimo temperatūrą, į mišinį dažnai dedama metalo miltelių: aliuminio, berilio, magnio.

Be visų aukščiau išvardytų savybių, bet koks sprogmuo turi būti atsparus chemijai ir tinkamas ilgalaikis saugojimas. Praėjusio amžiaus 80-aisiais kinai sugebėjo susintetinti galingiausią sprogmenį - triciklinį karbamidą. Jo galia dvidešimt kartų viršijo TNT. Problema ta, kad per kelias dienas po pagaminimo medžiaga suskyla ir pavirto į dumblą, netinkamą tolesniam naudojimui.

Sprogmenų klasifikacija

Pagal sprogstamąsias savybes sprogmenys skirstomi į:

1. Iniciatoriai. Jie naudojami kitiems sprogmenims susprogdinti (susprogdinti). Pagrindiniai šios grupės sprogmenų skirtumai yra didelis jautrumas inicijavimo veiksniams ir didelis detonacijos greitis. Šiai grupei priklauso: gyvsidabrio fulminatas, diazodinitrofenolis, švino trinitrorezorcinatas ir kt. Paprastai šie junginiai naudojami uždegimo dangteliuose, uždegimo vamzdeliuose, detonatorių dangteliuose, šlifuose, savaiminio likvidavimo įrenginiuose;
2. Didelės sprogstamosios medžiagos. Šio tipo sprogmenys turi didelį ryškumo lygį ir yra naudojami kaip pagrindinis užtaisas daugumai šaudmenų. Šios galingos sprogstamosios medžiagos skiriasi savo chemine sudėtimi (N-nitraminai, nitratai, kiti nitro junginiai). Kartais jie naudojami įvairių mišinių pavidalu. Sprogiosios medžiagos taip pat aktyviai naudojamos kasybos, tunelių tiesimo ir kituose inžineriniuose darbuose;
3. Svaidomi sprogmenys. Jie yra energijos šaltinis sviediniams, minoms, kulkoms, granatams svaidyti, taip pat raketoms judėti. Šiai sprogmenų klasei priskiriamas parakas ir įvairių rūšių raketų kuras;
4. Pirotechnikos kompozicijos. Naudojamas specialios amunicijos aprūpinimui. Degdami jie sukuria specifinį efektą: apšvietimą, signalą, padegamąjį.

Sprogmenys taip pat skirstomi pagal jų fizinę būklę į:

1. Skystis. Pavyzdžiui, nitroglikolis, nitroglicerinas, etilo nitratas. Taip pat yra įvairių skystų sprogstamųjų medžiagų mišinių (panklastitas, Sprengel sprogmenys);
2. dujinis;
3. Gelio pavidalo. Jei ištirpinate nitroceliuliozę nitroglicerine, gausite vadinamąją sprogstamą želė. Tai labai nestabili, bet gana galinga sprogstama gelio pavidalo medžiaga. XIX amžiaus pabaigoje jį mėgo naudoti Rusijos revoliuciniai teroristai;
4. Suspensijos. Gana didelė sprogmenų grupė, kuri šiuo metu naudojama pramoniniais tikslais. Yra įvairių tipų sprogstamųjų suspensijų, kuriose sprogstamasis arba oksiduojantis agentas yra skysta terpė;
5. Emulsiniai sprogmenys. Šiais laikais labai populiarus VV tipas. Dažnai naudojamas statybose arba kasybos operacijose;
6. Tvirtas. Dažniausia grupė V.V. Tai apima beveik visus kariniuose reikaluose naudojamus sprogmenis. Jie gali būti monolitiniai (TNT), granuliuoti arba miltelių pavidalo (RDX);
7. Plastmasinis. Ši sprogmenų grupė pasižymi plastiškumu. Tokie sprogmenys yra brangesni nei įprastiniai, todėl retai naudojami šaudmenims aprūpinti. Tipiškas šios grupės atstovas yra plastidas (arba plastitas). Jis dažnai naudojamas sabotažo metu, kad būtų pažeistos struktūros. Pagal savo sudėtį plastidai yra heksogeno ir tam tikro plastifikatoriaus mišinys;
8. Elastingas.

Truputis VV istorijos

Pirmasis sprogmuo, kurį išrado žmonija, buvo juodi milteliai. Manoma, kad jis buvo išrastas Kinijoje dar VII amžiuje po Kristaus. Tačiau patikimų įrodymų tai dar nerasta. Apskritai apie paraką ir pirmuosius bandymus jį panaudoti buvo sukurta daug mitų ir akivaizdžiai fantastinių istorijų.

Yra senovės kinų tekstų, kuriuose aprašomi mišiniai, savo sudėtimi panašūs į juodųjų dūmų miltelius. Jie buvo naudojami kaip vaistai, taip pat pirotechnikos šou. Be to, yra daugybė šaltinių, teigiančių, kad vėlesniais šimtmečiais kinai aktyviai naudojo paraką raketoms, minoms, granatams ir net liepsnosvaidžiams gaminti. Tiesa, kai kurių šių senovinių šaunamųjų ginklų tipų iliustracijos verčia abejoti jų praktinio pritaikymo galimybe.

Dar prieš paraką Europoje buvo pradėta naudoti „graikiška ugnis“ - degus sprogmuo, kurio receptas, deja, iki šių dienų neišliko. „Graikiška ugnis“ buvo degus mišinys, kurio vanduo ne tik neužgesino, bet susilietus su juo tapo dar degesnis. Šį sprogmenį išrado bizantiečiai, jie aktyviai naudojo „graikų ugnį“ tiek sausumoje, tiek jūrų mūšiuose, o jo receptą saugojo griežčiausiai. Šiuolaikiniai ekspertai mano, kad šiame mišinyje buvo aliejus, derva, siera ir negesintos kalkės.

Pirmą kartą parakas Europoje pasirodė maždaug XIII amžiaus viduryje ir iki šiol nežinoma, kaip tiksliai jis pateko į žemyną. Tarp Europos parako išradėjų dažnai minimos vienuolio Bertholdo Schwartzo ir anglų mokslininko Rogerio Bacono pavardės, nors istorikų sutarimo nėra. Pagal vieną versiją, parakas, išrastas Kinijoje, į Europą atkeliavo per Indiją ir Artimuosius Rytus. Vienaip ar kitaip, jau XIII amžiuje europiečiai žinojo apie paraką ir netgi bandė panaudoti šį kristalinį sprogmenį minoms ir primityviam šaunamajam ginklui.

Daugelį amžių parakas išliko vienintele sprogmenų rūšis, kurią žmonės žinojo ir naudojo. Tik XVIII-XIX amžių sandūroje dėl chemijos ir kt gamtos mokslai, sprogmenų kūrimas pasiekė naujas aukštumas.

XVIII amžiaus pabaigoje prancūzų chemikų Lavoisier ir Berthollet dėka atsirado vadinamieji chlorato milteliai. Tuo pačiu metu buvo išrastas „sprogstamasis sidabras“, taip pat pikrino rūgštis, kuri ateityje buvo pradėta naudoti artilerijos sviediniams aprūpinti.

1799 m. anglų chemikas Howardas atrado „sprogstamą gyvsidabrį“, kuris vis dar naudojamas kapsulėse kaip inicijuojantis sprogmuo. XIX amžiaus pradžioje buvo gautas piroksilinas – sprogmuo, galintis ne tik įrengti sviedinius, bet ir iš jo pagaminti bedūmius miltelius.dinamitas. Tai galingas sprogmuo, bet labai jautrus. Per Pirmąjį pasaulinį karą jie bandė sviedinius aprūpinti dinamitu, tačiau šios idėjos greitai buvo atsisakyta. Dinamitas kasyboje buvo naudojamas ilgą laiką, tačiau šie sprogmenys nebuvo gaminami ilgą laiką.

1863 metais vokiečių mokslininkai atrado TNT, o 1891 metais Vokietijoje pradėta pramoninė šio sprogmens gamyba. 1897 metais vokiečių chemikas Lenze susintetino heksogeną – vieną galingiausių ir šiandien labiausiai paplitusių sprogmenų.

Naujų sprogmenų ir sprogstamųjų įtaisų kūrimas tęsėsi visą praėjusį šimtmetį, o tyrimai šia kryptimi tebevyksta ir šiandien.

Pentagonas gavo naują sprogmenį hidrazino pagrindu, kuris tariamai buvo 20 kartų galingesnis už TNT. Tačiau šis sprogmuo turėjo ir vieną apčiuopiamą minusą – absoliučiai bjaurų apleisto stoties tualeto kvapą. Bandymas parodė, kad naujosios medžiagos galia TNT viršija tik 2–3 kartus, ir jie nusprendė atsisakyti ją naudoti. Po to EXCOA pasiūlė kitą sprogmens panaudojimo būdą: su juo daryti apkasus.

Medžiaga plona srovele buvo išpilta ant žemės, o tada sprogo. Taigi per kelias sekundes buvo galima gauti viso profilio tranšėją be jokių papildomų pastangų. Keli sprogmenų rinkiniai buvo išsiųsti į Vietnamą koviniams bandymams. Šios istorijos pabaiga buvo juokinga: sprogimo pagalba gauti apkasai turėjo tokį bjaurų kvapą, kad kariai atsisakė jose būti.

Devintojo dešimtmečio pabaigoje amerikiečiai sukūrė naują sprogmenį - CL-20. Remiantis kai kuriais žiniasklaidos pranešimais, jo galia yra beveik dvidešimt kartų didesnė nei TNT. Tačiau dėl didelės kainos (1300 USD už 1 kg) didelio masto naujojo sprogmens gamyba niekada nebuvo pradėta.

Terminologija

Sprogmenų chemijos ir technologijų sudėtingumas ir įvairovė, politiniai ir kariniai prieštaravimai pasaulyje, noras klasifikuoti bet kokią informaciją šioje srityje lėmė nestabilias ir įvairias terminų formuluotes.

Pramoninis pritaikymas

Sprogmenys taip pat plačiai naudojami pramonėje, atliekant įvairias sprogdinimo operacijas. Metinis sprogmenų suvartojimas šalyse, kuriose išvystyta pramoninė gamyba, net taikos metu yra šimtai tūkstančių tonų. Karo metu sprogmenų suvartojimas smarkiai išauga. Taigi per Pirmąjį pasaulinį karą kariaujančiose šalyse ji siekė apie 5 mln. tonų, o Antrojo pasaulinio karo metais viršijo 10 mln. Dešimtajame dešimtmetyje JAV kasmet buvo sunaudota apie 2 mln. tonų sprogmenų.

• metimas
  Svaidomi sprogmenys (parakas ir raketiniai raketai) yra energijos šaltiniai svaidant kūnus (sviedinius, minas, kulkas ir kt.) arba varant raketas. Juos skiriamasis bruožas- gebėjimas sprogstamai transformuotis greito degimo forma, bet be detonacijos.
• pirotechnika
  Pirotechnikos kompozicijos naudojamos pirotechnikos efektams išgauti (šviesa, dūmai, padegamoji medžiaga, garsas ir kt.). Pagrindinė pirotechnikos kompozicijų sprogstamųjų transformacijų rūšis yra degimas.

Svaidomi sprogmenys (parakas) daugiausia naudojami kaip įvairių rūšių ginklų raketiniai užtaisai ir skirti sviediniui (torpedai, kulkai ir kt.) suteikti tam tikrą pradinį greitį. Jų vyraujantis cheminės transformacijos tipas yra greitas degimas, kurį sukelia uždegimo priemonių ugnies pluoštas. Parakas skirstomas į dvi grupes:

a) dūminis

b) be dūmų.

Pirmosios grupės atstovai gali būti naudojami kaip juodieji milteliai, kurie yra salietros, sieros ir anglies mišinys, pavyzdžiui, artilerija ir parakas, sudarytas iš 75% kalio nitrato, 10% sieros ir 15% anglies. Juodųjų miltelių pliūpsnio temperatūra yra 290–310 °C.

Antrajai grupei priklauso piroksilinas, nitroglicerinas, diglikolis ir kiti parakai. Bedūmių miltelių pliūpsnio temperatūra yra 180–210 °C.

Pirotechninės kompozicijos (padegamosios, apšvietimo, signalinės ir traserinės), naudojamos specialioms šaudmenims aprūpinti, yra mechaniniai oksidatorių ir degiųjų medžiagų mišiniai. Įprastomis naudojimo sąlygomis degdami jie suteikia atitinkamą pirotechninį efektą (uždegamasis, apšvietimas ir pan.). Daugelis šių junginių taip pat turi sprogstamųjų savybių ir tam tikromis sąlygomis gali detonuoti.

Pagal kaltinimų parengimo būdą

• prispaustas
• liejimas (sprogstamųjų lydinių)
• globojama

Pagal taikymo sritis

• kariškiai
• pramoninis

• kasybai (kasybai, statybinių medžiagų gamybai, išardymui)
  Pramoniniai sprogmenys, skirti kasybai pagal saugaus naudojimo sąlygas skirstomi į

• nesaugumo
• saugumo

• statyboms (užtvankoms, kanalams, duobėms, kelių išpjovoms ir pylimams)
• seisminiams tyrimams
• už statybinių konstrukcijų naikinimą
• medžiagų apdirbimui (sprogiamajam suvirinimui, sprogdinimo grūdinimui, sprogdinimo pjovimui)

• specialios paskirties (pavyzdžiui, erdvėlaivio atjungimo priemonės)
• antisocialinis naudojimas (terorizmas, chuliganizmas), dažnai naudojant žemos kokybės medžiagas ir amatinius mišinius.
• eksperimentinis.

Pagal pavojingumo laipsnį

Egzistuoti įvairios sistemos sprogmenų klasifikavimas pagal pavojingumo laipsnį. Garsiausios:

• Pasauliniu mastu suderinta cheminių medžiagų klasifikavimo ir ženklinimo sistema

• Klasifikacija pagal pavojingumo laipsnį kasyboje;

Pati sprogmens energija yra maža. Sprogstant 1 kg TNT išsiskiria 6-8 kartus mažiau energijos nei deginant 1 kg anglies, tačiau ši energija sprogimo metu išsiskiria dešimtis milijonų kartų greičiau nei įprastų degimo procesų metu. Be to, anglys neturi oksiduojančios medžiagos.

taip pat žr

Literatūra

1. Sovietinė karinė enciklopedija. M., 1978 m.
2. Pozdniakovas Z. G., Rossi B. D. Pramoninių sprogmenų ir sprogmenų vadovas. - M.: "Nedra", 1977. - 253 p.
3. Fedoroff, Basil T. ir kt Sprogmenų ir su jais susijusių daiktų enciklopedija, t.1-7. – Doveris, Naujasis Džersis: „Picatinny Arsenal“, 1960–1975 m.

Nuorodos

• // Brockhauso ir Efrono enciklopedinis žodynas: 86 tomai (82 tomai ir 4 papildomi). - Sankt Peterburgas. , 1890–1907 m.

Wikimedia fondas. 2010 m.

Pažiūrėkite, kas yra „Sprogmenys“ kituose žodynuose:

- (a. sprogmenys, sprogstamosios medžiagos; n. Sprengstoffe; f. sprogmenys; i. sprogstamosios medžiagos) chem. junginiai arba medžiagų mišiniai, galintys tam tikromis sąlygomis ypač greitai (sprogstamai) savaime plisti chem. transformacija išskiriant šilumą ... Geologijos enciklopedija

- (Sprogiosios medžiagos) medžiagos, galinčios sukelti sprogimo reiškinį dėl cheminio virsmo dujomis arba garais. V. V. yra suskirstyti į varomą parką, sprogdinimą, turintį gniuždomąjį poveikį ir inicijuojantį uždegti bei susprogdinti kitus ... Jūrų žodynas

SPROGMENYS – medžiaga, kuri greitai ir staigiai reaguoja į tam tikras sąlygas, išskirdama šilumą, šviesą, garsą ir smūgines bangas. Cheminiai sprogmenys dažniausiai yra junginiai, kuriuose yra daug… Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas