Wszystkie materiały wybuchowe w domu. Najpotężniejsze niejądrowe materiały wybuchowe to RDX, PETN i „chiński niszczyciel”. Pojęcie i klasyfikacja

MATERIAŁY WYBUCHOWE (a. Materiały wybuchowe, środki wybuchowe; n. Sprengstoffe; f. Materiały wybuchowe; i. Materiały wybuchowe) - związki chemiczne lub mieszaniny substancji zdolnych, w określonych warunkach, do niezwykle szybkiej (wybuchowej) samorzutnej przemiany chemicznej z wydzieleniem ciepła i tworzeniem produktów gazowych.

Materiały wybuchowe mogą być substancjami lub mieszaninami o dowolnym stanie skupienia. Tzw. Skondensowany materiały wybuchowe, które charakteryzują się wysokim objętościowym stężeniem energii cieplnej. W odróżnieniu od paliw konwencjonalnych, które do spalania wymagają doprowadzenia gazu z zewnątrz, takie materiały wybuchowe wydzielają ciepło w wyniku procesów rozkładu wewnątrzcząsteczkowego lub interakcji między składnikami mieszaniny, produktami ich rozkładu lub zgazowaniem. Specyfika uwolnienia energii cieplnej i jej przemiany w energię kinetyczną produktów wybuchu oraz energię fali uderzeniowej determinuje główny obszar zastosowania materiałów wybuchowych jako środka do kruszenia i niszczenia mediów stałych (głównie) i konstrukcji oraz przemieszczania pokruszonej masy (patrz).

W zależności od charakteru oddziaływania zewnętrznego zachodzą przemiany chemiczne materiałów wybuchowych: po podgrzaniu poniżej temperatury samozapłonu (błysku) - stosunkowo powolny rozkład termiczny; podczas zapłonu - spalanie z ruchem strefy reakcyjnej (płomienia) przez substancję ze stałą prędkością rzędu 0,1-10 cm / s; pod działaniem fali uderzeniowej - detonacja materiałów wybuchowych.

Klasyfikacja materiałów wybuchowych... Istnieje kilka oznak klasyfikacji materiałów wybuchowych: według głównych form przemiany, przeznaczenia i składu chemicznego. W zależności od charakteru przemiany w warunkach eksploatacji, materiały wybuchowe dzieli się na propelenty (lub) i. Te pierwsze używane są w trybie spalania np. W broni palnej i silnikach rakietowych, drugie - w trybie np. Amunicji i dalej. Nazywa się kruszące materiały wybuchowe używane w przemyśle. Zwykle tylko materiały wybuchowe są klasyfikowane jako rzeczywiste materiały wybuchowe. Pod względem chemicznym wymienione klasy można uzupełnić tymi samymi związkami i substancjami, ale przetwarzanymi na różne sposoby lub przyjmowanymi po zmieszaniu w różnych proporcjach.

W zależności od ich podatności na wpływy zewnętrzne, kruszące materiały wybuchowe dzieli się na pierwotne i wtórne. Do pierwotnych należą materiały wybuchowe, które po zapaleniu mogą eksplodować w niewielkiej masie (gwałtowne przejście od spalania do detonacji). Są też znacznie bardziej wrażliwe na obciążenia mechaniczne niż wtórne. Detonację wtórnych materiałów wybuchowych najłatwiej wywołać (zainicjować) efekt fali uderzeniowej, a ciśnienie w inicjującej fali uderzeniowej powinno być rzędu kilku tysięcy lub kilkudziesięciu tysięcy MPa. W praktyce odbywa się to za pomocą umieszczonych w nich niewielkich mas pierwotnych materiałów wybuchowych, w których detonacja jest wzbudzana wiązką ognia i przenoszona przez kontakt z wtórnym materiałem wybuchowym. Dlatego nazywane są również pierwotne materiały wybuchowe. Inne rodzaje czynników zewnętrznych (zapłon, iskry, uderzenie, tarcie) prowadzą do detonacji wtórnych materiałów wybuchowych tylko w specjalnych i trudnych do regulacji warunkach. Z tego powodu powszechne i celowe stosowanie kruszących materiałów wybuchowych w trybie detonacji w cywilnych i wojskowych technologiach wybuchowych rozpoczęło się dopiero po wynalezieniu nasadki detonatora jako środka inicjującego detonację we wtórnych materiałach wybuchowych.

Ze względu na skład chemiczny materiały wybuchowe dzieli się na poszczególne związki i mieszaniny wybuchowe. W pierwszym przypadku przemiany chemiczne podczas wybuchu zachodzą w postaci monomolekularnej reakcji rozkładu. Produktami końcowymi są stabilne związki gazowe, takie jak tlenek i dwutlenek, para wodna.

W mieszaninach wybuchowych proces przemiany składa się z dwóch etapów: rozkładu lub zgazowania składników mieszaniny oraz interakcji produktów rozkładu (zgazowania) między sobą lub z cząstkami substancji nierozkładalnych (np. Metali). Najpowszechniejszymi wtórnymi pojedynczymi materiałami wybuchowymi są aromatyczne, alifatyczne heterocykliczne związki organiczne zawierające azot, w tym związki nitrowe (,), nitroaminy (,), nitroestry (,). Spośród związków nieorganicznych, na przykład azotan amonu ma słabe właściwości wybuchowe.

Różnorodność mieszanin wybuchowych można zredukować do dwóch głównych typów: składających się z utleniaczy i substancji palnych oraz mieszaniny, w której połączenie składników decyduje o właściwościach eksploatacyjnych lub technologicznych mieszaniny. Mieszanki paliwowo-utleniające mają na celu uwolnienie znacznej części energii cieplnej podczas wybuchu w wyniku wtórnych reakcji utleniania. Jako składniki tych mieszanin można stosować zarówno związki wybuchowe, jak i niewybuchowe. Utleniacze z reguły podczas rozkładu uwalniają wolny tlen, który jest niezbędny do utleniania (z wydzielaniem ciepła) substancji palnych lub produktów ich rozkładu (zgazowanie). W niektórych mieszaninach (na przykład w postaci proszków metali zawartych w paliwie) jako utleniacze można również stosować substancje, które nie emitują tlenu, ale związki zawierające tlen (para wodna, dwutlenek węgla). Gazy te reagują z metalami, wytwarzając ciepło. Przykładem takiej mieszanki jest.

Jako paliwa stosowane są różne naturalne i syntetyczne substancje organiczne, które po wybuchu emitują produkty niecałkowitego utleniania (tlenek węgla) lub łatwopalne gazy (,) i substancje stałe (sadza). Najpopularniejszym rodzajem wybuchowych mieszanin kruszących pierwszego typu są materiały wybuchowe zawierające azotan amonu jako środek utleniający. W zależności od rodzaju paliwa dzielą się one z kolei na ammotole i amonale. Mniej powszechne są materiały wybuchowe zawierające chlorany i nadchlorany, które zawierają chloran potasu i nadchloran amonu jako utleniacze, oksykwity - mieszaniny ciekłego tlenu z porowatym absorberem organicznym, mieszaniny na bazie innych ciekłych utleniaczy. Mieszaniny wybuchowe drugiego typu obejmują mieszanki pojedynczych materiałów wybuchowych, takich jak dynamity; mieszanki TNT z RDX lub PETN (pentolitem), najbardziej odpowiednie do produkcji.

W mieszaninie obu typów, oprócz określonych składników, w zależności od przeznaczenia materiałów wybuchowych, można również wprowadzić inne substancje nadające materiałowi wybuchowemu jakiekolwiek właściwości użytkowe, na przykład zwiększające podatność na środki inicjujące lub odwrotnie, zmniejszające wrażliwość na wpływy zewnętrzne; dodatki hydrofobowe - w celu uodpornienia materiału wybuchowego; plastyfikatory, sole zmniejszające palność - nadające właściwości bezpieczeństwa (patrz. Bezpieczne materiały wybuchowe). Główne cechy eksploatacyjne materiałów wybuchowych (właściwości detonacyjne i energetyczne oraz właściwości fizykochemiczne materiałów wybuchowych) zależą od składu materiałów wybuchowych i technologii wytwarzania.

Charakterystyka detonacyjna materiałów wybuchowych obejmuje zdolność do detonacji i podatność na impuls detonacyjny. Od nich zależy niezawodność i niezawodność wybuchu. Dla każdego materiału wybuchowego o danej gęstości istnieje taka krytyczna średnica ładunku, przy której detonacja rozchodzi się równomiernie na całej długości ładunku. Miarą podatności materiałów wybuchowych na impuls detonacyjny jest ciśnienie krytyczne fali inicjującej oraz czas jej działania, tj. wartość minimalnego impulsu inicjującego. Często jest wyrażana w postaci masy pewnego rodzaju inicjującego lub wtórnego materiału wybuchowego o znanych parametrach detonacji. Detonacja jest wzbudzana nie tylko przez detonację kontaktową ładunku inicjującego. Może być również przesyłany przez obojętne media. Ma to ogromne znaczenie w przypadku zespołów z wieloma wkładami z mostkami z obojętnego materiału między nimi. Dlatego w przypadku materiałów wybuchowych nabojowych sprawdzana jest szybkość przenoszenia detonacji na odległość przez różne media (zwykle powietrze).

Charakterystyka energetyczna materiałów wybuchowych. Zdolność materiałów wybuchowych do wytwarzania pracy mechanicznej podczas wybuchu zależy od ilości energii uwolnionej w postaci ciepła podczas przemiany wybuchowej. Liczbowo wartość ta jest równa różnicy między ciepłem powstawania produktów wybuchu a ciepłem powstawania (entalpią) samego materiału wybuchowego. Dlatego współczynnik konwersji energii cieplnej na pracę w materiałach wybuchowych zawierających metale i bezpiecznych, które tworzą produkty stałe (tlenki metali, sole tłumiące płomień) o dużej pojemności cieplnej podczas wybuchu, jest niższy niż w przypadku materiałów wybuchowych, które tworzą wyłącznie produkty gazowe. W sprawie zdolności materiałów wybuchowych do miejscowego zgniatania lub wysadzania w wyniku wybuchu, patrz art. ...

Zmiany właściwości materiałów wybuchowych mogą następować w wyniku procesów fizykochemicznych, wpływu temperatury, wilgotności, pod wpływem nietrwałych zanieczyszczeń w składzie materiałów wybuchowych itp. albo nie powinny się zmieniać, albo ich zmiana następuje w ramach ustalonej tolerancji.

Głównym wskaźnikiem bezpieczeństwa podczas obchodzenia się z materiałami wybuchowymi jest ich wrażliwość na wpływy mechaniczne i termiczne. Zwykle jest oceniany eksperymentalnie w warunkach laboratoryjnych przy użyciu specjalnych metod. W związku z masowym wprowadzaniem zmechanizowanych metod przenoszenia dużych mas masowych materiałów wybuchowych wymaga się od nich minimalnej elektryfikacji i małej wrażliwości na elektryczność statyczną.

Odniesienie historyczne... Pierwszym z materiałów wybuchowych był czarny (dymny) proch strzelniczy wynaleziony w Chinach (VII wiek). W Europie znany jest od XIII wieku. Od XIV wieku. proch był używany jako paliwo w broni palnej. W XVII wieku. (po raz pierwszy w jednej z kopalń na Słowacji) proch był używany w operacjach strzałowych w górnictwie, a także do wyposażenia granatów artyleryjskich (rdzeni wybuchowych). Wybuchowa przemiana czarnego prochu została zainicjowana przez zapłon w trybie wybuchowego spalania. W 1884 roku francuski inżynier P. Viel zaproponował bezdymny proszek. W 18-19 wieku. zsyntetyzowano szereg związków chemicznych o właściwościach wybuchowych, w tym kwas pikrynowy, piroksylinę, nitroglicerynę, trotyl itp., ale ich zastosowanie jako wybuchowych materiałów wybuchowych stało się możliwe dopiero po odkryciu przez rosyjskiego inżyniera D.I. Andrievsky'ego (1865) i Szwedzki wynalazca A. Nobel (1867) zapalnik wybuchowy (kapturek detonatora). Wcześniej w Rosji, za sugestią N.N. Zinina i V.F. Petrushevsky'ego (1854), zamiast czarnego prochu w trybie wybuchowego spalania stosowano w detonacjach nitroglicerynę. Bardzo wybuchową rtęć uzyskano pod koniec XVII wieku. i ponownie przez angielskiego chemika E. Howarda w 1799 r., ale zdolność jej zdetonowania nie była wówczas znana. Po odkryciu zjawiska detonacji, materiały wybuchowe kruszące znalazły szerokie zastosowanie w górnictwie i wojsku. Spośród przemysłowych materiałów wybuchowych, początkowo objętych patentami A. Nobla, najbardziej rozpowszechnione były gurdynamity, następnie dynamity plastyczne, sproszkowana mieszanka nitroglicerynowa. Materiały wybuchowe na bazie azotanu amonu zostały opatentowane już w 1867 r. Przez I. Norbina i I. Olsena (Szwecja), ale ich praktyczne zastosowanie jako przemysłowych materiałów wybuchowych i do napełniania amunicji rozpoczęło się dopiero podczas I wojny światowej w latach 1914-18. Bezpieczniejsze i bardziej ekonomiczne niż dynamit, zaczęto je na szeroką skalę stosować w przemyśle już w latach 30-tych XX wieku.

Po Wielkim Wojna Ojczyźniana 1941-45 Materiały wybuchowe na bazie azotanu amonu, początkowo głównie w postaci drobnych amonitów, stały się dominującymi materiałami wybuchowymi w przemyśle w CCCP. W innych krajach proces masowego zastępowania dynamitów materiałami wybuchowymi na bazie saletry amonowej rozpoczął się nieco później, bo około połowy lat pięćdziesiątych. Od lat 70. główne rodzaje przemysłowych materiałów wybuchowych to granulowane i zawierające wodę materiały wybuchowe saletrzano-amonowe o najprostszym składzie niezawierające związków azotowych ani innych pojedynczych materiałów wybuchowych, a także mieszaniny zawierające związki azotowe. Drobno rozproszone materiały wybuchowe na bazie saletry amonowej zachowały swoje znaczenie głównie przy produkcji nabojów bojowych, a także przy niektórych specjalnych rodzajach strzelań. Pojedyncze materiały wybuchowe, zwłaszcza trotyl, są szeroko stosowane do produkcji bomb detonatorowych, a także do długotrwałego ładowania zalanych studni, w postaci czystej () oraz w wysoce wodoodpornych mieszaninach wybuchowych, granulowanych i zawiesinowych (zawierających wodę). Do głębokiego użytku i.

Od czasu wynalezienia prochu światowy wyścig po najpotężniejszy materiał wybuchowy nie ustał. Jest to nadal aktualne, pomimo pojawienia się broni jądrowej.

1 RDX to wybuchowy narkotyk

W 1899 roku, w leczeniu zapalenia dróg moczowych, niemiecki chemik Hans Genning opatentował heksogen, analog znanej urotropiny. Ale wkrótce lekarze stracili zainteresowanie nim z powodu zatrucia bocznego. Dopiero trzydzieści lat później okazało się, że RDX okazał się potężnym materiałem wybuchowym, co więcej, bardziej niszczycielskim niż TNT. Kilogram materiałów wybuchowych RDX spowoduje takie same zniszczenia, jak 1,25 kilograma TNT.

Specjaliści od pirotechniki charakteryzują głównie materiały wybuchowe jako odłamkowo-burzące i burząco-wybuchowe. W pierwszym przypadku mówi się o ilości gazu uwolnionego podczas wybuchu. Na przykład, im jest większy, tym potężniejsza jest eksplozja. Brisance z kolei zależy od szybkości tworzenia się gazów i pokazuje, jak materiały wybuchowe mogą kruszyć otaczające materiały.

10 gramów RDX w eksplozji emituje 480 centymetrów sześciennych gazu, podczas gdy TNT - 285 centymetrów sześciennych. Innymi słowy, RDX jest 1,7 razy silniejszy niż TNT pod względem wybuchowości i 1,26 razy bardziej dynamiczny pod względem jasności.

Jednak media najczęściej posługują się pewnym średnim wskaźnikiem. Na przykład ładunek atomowy „Malysh”, zrzucony 6 sierpnia 1945 r. Na japońskie miasto Hiroszima, szacuje się na 13–18 kiloton trotylu. Tymczasem nie charakteryzuje to siły wybuchu, ale mówi o tym, ile trotylu potrzeba do uwolnienia takiej samej ilości ciepła, jak podczas wskazanego bombardowania nuklearnego.

W 1942 roku amerykański chemik Bachmann, prowadząc eksperymenty z heksogenem, przypadkowo odkrył nową substancję, HMX, w postaci zanieczyszczenia. Zaoferował swoje znalezisko wojsku, ale odmówili. Tymczasem po kilku latach, gdy udało się ustabilizować właściwości tego związku chemicznego, Pentagon zainteresował się jednak HMX. To prawda, że \u200b\u200bnie był szeroko stosowany w czystej postaci do celów wojskowych, najczęściej w mieszaninie formierskiej z TNT. Ten materiał wybuchowy został nazwany „oktolom”. Okazało się, że jest 15% mocniejszy niż RDX. Jeśli chodzi o jego skuteczność, uważa się, że jeden kilogram HMX spowoduje taką samą ilość zniszczeń, jak cztery kilogramy TNT.

Jednak w tamtych latach produkcja HMX była 10 razy droższa niż produkcja RDX, która wstrzymała jego wydanie w Związku Radzieckim. Nasi generałowie obliczyli, że lepiej jest wyprodukować sześć pocisków z RDX niż jeden pocisk z oktolem. Dlatego zbombardowanie składu amunicji na wietnamskim Cui Ngon w kwietniu 1969 r. Tak drogo kosztowało Amerykanów. Następnie rzecznik Pentagonu powiedział, że w wyniku sabotażu partyzantów szkody wyniosły 123 miliony dolarów, czyli około 0,5 miliarda dolarów w cenach bieżących.

Ubiegłego wieku po sowieckich chemikach, w tym E.Yu. Orłowa, opracował skuteczną i niedrogą technologię syntezy HMX i zaczął być produkowany w dużych ilościach w naszym kraju.

3 Astrolit - dobrze, ale brzydko pachnie

Na początku lat 60. ubiegłego wieku amerykańska firma EXCOA zaprezentowała nowy materiał wybuchowy oparty na hydrazynie, twierdząc, że jest 20 razy silniejszy od TNT. Generałowie Pentagonu, którzy przybyli na testy, zostali powaleni niesamowitym zapachem opuszczonej publicznej toalety. Jednak byli gotowi to tolerować. Jednak seria testów z bombami lotniczymi napędzanymi astrolitem A 1-5 wykazała, że \u200b\u200bmateriały wybuchowe były tylko dwa razy silniejsze od TNT.

Po tym, jak urzędnicy Pentagonu odrzucili tę bombę, inżynierowie z EXCOA zaproponowali nową wersję tego materiału wybuchowego już pod marką ASTRA-PAK i do kopania okopów za pomocą ukierunkowanej eksplozji. W reklamie żołnierz wylał cienką strużkę na ziemię, a następnie zdetonował ciecz ze schronu. A rów wielkości człowieka był gotowy. EXCOA z własnej inicjatywy wyprodukowała 1000 kompletów takich materiałów wybuchowych i wysłała je na front wietnamski.

W rzeczywistości wszystko skończyło się smutno i anegdotycznie. Powstałe okopy wydzielały tak obrzydliwy zapach, że amerykańscy żołnierze próbowali je opuścić za wszelką cenę, niezależnie od rozkazów i zagrożenia życia. Ci, którzy pozostali zemdleni. Niewykorzystane zestawy zostały odesłane do biura EXCOA na własny koszt.

4 Materiały wybuchowe, które zabijają własne

Wraz z RDX i HMX, trudny do wymówienia tetranitropentaerytrytol, który jest częściej nazywany dziesiątką, jest uważany za klasykę materiałów wybuchowych. Jednak ze względu na wysoką czułość nie znalazł on szerokiego zastosowania. Faktem jest, że dla celów wojskowych ważne są nie tyle materiały wybuchowe, które są bardziej destrukcyjne niż inne, ale takie, które nie wybuchają pod żadnym dotykiem, to znaczy mają niską czułość.

Amerykanie są szczególnie wybredni w tej kwestii. To oni opracowali normę NATO STANAG 4439 dotyczącą wrażliwości na materiały wybuchowe, które można wykorzystać do celów wojskowych. To prawda, stało się to po serii poważnych incydentów, w tym: eksplozji magazynu w bazie amerykańskich sił powietrznych Bien Ho w Wietnamie, która kosztowała życie 33 techników; katastrofa na pokładzie lotniskowca Forrestal, która uszkodziła 60 samolotów; detonacja w składzie rakiet lotniczych na pokładzie lotniskowca „Oriskani” (1966), także z licznymi ofiarami.

5 Chiński niszczyciel

W latach 80. ubiegłego wieku zsyntetyzowano substancję trójpierścieniową mocznik. Uważa się, że pierwszymi, którzy otrzymali te materiały wybuchowe, byli Chińczycy. Testy wykazały ogromną niszczycielską siłę „mocznika” - jeden kilogram zastąpił dwadzieścia dwa kilogramy trotylu.

Eksperci zgadzają się z takimi wnioskami, gdyż „chiński niszczyciel” ma największą gęstość spośród wszystkich znanych materiałów wybuchowych, a jednocześnie ma najwyższy współczynnik tlenu. Oznacza to, że podczas eksplozji sto procent materiału zostaje spalone. Nawiasem mówiąc, dla TNT jest to 0,74.

W rzeczywistości trójpierścieniowy mocznik nie nadaje się do operacji wojskowych, głównie ze względu na jego słabą stabilność hydrolityczną. Już następnego dnia, przy standardowym przechowywaniu, zamienia się w śluz. Jednak Chińczykom udało się zdobyć kolejny „mocznik” - dinitromomocznik, który choć gorszy pod względem wybuchowości niż „niszczyciel”, to jednak należy do jednego z najpotężniejszych materiałów wybuchowych. Dziś jest produkowany przez Amerykanów w trzech pilotażowych fabrykach.

6 Sen piromana - CL-20

Wybuchowy CL-20 jest dziś pozycjonowany jako jeden z najpotężniejszych. W szczególności media, w tym rosyjskie, twierdzą, że jeden kg CL-20 powoduje zniszczenie, co wymaga 20 kg trotylu.

Co ciekawe, Pentagon przeznaczył pieniądze na rozwój L-20 dopiero po tym, jak amerykańska prasa doniosła, że \u200b\u200btakie materiały wybuchowe były już produkowane w ZSRR. W szczególności jeden z raportów na ten temat nosił tytuł: „Być może tę substancję opracowali Rosjanie w Instytucie Zelinsky'ego”.

W rzeczywistości Amerykanie uważali inny materiał wybuchowy po raz pierwszy uzyskany w ZSRR za obiecujący materiał wybuchowy, a mianowicie diaminoazoksyfurazan. Wraz z dużą mocą, znacznie przewyższającą HMX, ma niską czułość. Jedyne, co utrudnia jego powszechne stosowanie, to brak technologii przemysłowych.

Każde nowe pokolenie stara się prześcignąć poprzednie pokolenia w tym, co nazywa się wypełnianiem piekielnych samochodów i innymi słowy - w poszukiwaniu potężnego materiału wybuchowego. Wydawać by się mogło, że epoka materiałów wybuchowych w postaci prochu stopniowo zanika, ale poszukiwania nowych materiałów wybuchowych się nie kończą. Im mniejsza masa materiału wybuchowego i im większa siła niszczenia, tym lepiej wygląda on dla specjalistów wojskowych. Zintensyfikowanie poszukiwań takiego materiału wybuchowego podyktowane jest robotyką, a także użyciem na UAV małych pocisków i bomb o dużej sile niszczenia.

Naturalnie jest mało prawdopodobne, aby w ogóle kiedykolwiek odkryto idealną substancję z wojskowego punktu widzenia, ale ostatnie wydarzenia sugerują, że nadal można uzyskać coś bliskiego takiej koncepcji. Bliskość doskonałości oznacza tutaj stabilne przechowywanie, dużą siłę niszczącą, małą objętość i łatwy transport. Nie wolno nam zapominać, że cena takiego materiału wybuchowego również musi być akceptowalna, w przeciwnym razie stworzenie broni na jego podstawie może po prostu zrujnować budżet wojskowy kraju.

Przez długi czas dokonywano postępów w stosowaniu wzorów chemicznych takich substancji, jak trinitrotoluen, pentryt, heksogen i wiele innych. Jednak nauka „wybuchowa” rzadko jest w stanie zaoferować pełen zakres nowości.
Dlatego pojawienie się takiej substancji jak heksanthyrohexaazaisowurtzitane (nazwa - złamiesz język) można uznać za prawdziwy przełom w swojej dziedzinie. Aby nie łamać języka, naukowcy postanowili nadać tej substancji bardziej przyswajalną nazwę - CL-20.
Substancja ta została po raz pierwszy uzyskana około 26 lat temu - w odległym 1986 roku w amerykańskim stanie Kalifornia. Jego osobliwość polega na tym, że gęstość energii w tej substancji jest nadal maksymalna w porównaniu z innymi substancjami. Wysoka gęstość energetyczna CL-20 i niska konkurencja w jego produkcji powodują, że koszt takich materiałów wybuchowych jest dziś wręcz astronomiczny. Jeden kilogram CL-20 kosztuje około 1300 dolarów. Oczywiście taka cena nie pozwala na użycie środka wybuchowego na skalę przemysłową. Jednak eksperci uważają, że cena tego materiału wybuchowego może wkrótce znacznie spaść, ponieważ istnieją opcje alternatywnej syntezy heksantyroheksaazaizowurtzytanu.

Jeśli porównamy heksanthyrohexaazaisowurtzitane z obecnie najskuteczniejszym materiałem wybuchowym używanym do celów wojskowych (HMX), koszt tego ostatniego to około stu dolarów za kg. Jednak bardziej skuteczny jest heksanthyrohexaazaisowurtzitane. Prędkość detonacji CL-20 wynosi 9660 m / s, czyli o 560 m / s więcej niż HMX. Gęstość CL-20 jest również wyższa niż gęstość tego samego HMX, co oznacza, że \u200b\u200bperspektywy dla heksantyroheksaazaizowurtzytanu również powinny być prawidłowe.

UAV są dziś uważane za jeden z możliwych obszarów zastosowania CL-20. Istnieje jednak problem, ponieważ CL-20 jest bardzo wrażliwy na obciążenia mechaniczne. Nawet zwykłe wstrząsy, które mogą wystąpić w przypadku UAV w powietrzu, są w stanie zdetonować substancję. Aby uniknąć eksplozji samego drona, eksperci zasugerowali zastosowanie CL-20 w połączeniu z elementem z tworzywa sztucznego, który zmniejszy poziom naprężeń mechanicznych. Jednak gdy tylko przeprowadzono takie eksperymenty, okazało się, że heksanthyroheksaazaisowurtzitan (wzór C6H6N12O12) znacznie traci swoje „śmiercionośne” właściwości.

Okazuje się, że perspektywy dla tej substancji są ogromne, ale od dwóch i pół dekady nikomu nie udało się rozsądnie się jej pozbyć. Ale eksperymenty trwają do dziś. Amerykanin Adam Matzger pracuje nad ulepszeniem CL-20, próbując zmienić kształt tej sprawy.

Matzger zdecydował się użyć krystalizacji ze zwykłego roztworu, aby otrzymać molekularne kryształy substancji. W rezultacie wymyślili opcję, w której 2 cząsteczki CL-20 mają 1 cząsteczkę HMX. Prędkość detonacji tej mieszaniny mieści się między prędkościami dwóch substancji wymienionych oddzielnie, ale nowa substancja jest znacznie bardziej stabilna niż sama CL-20 i skuteczniejsza niż HMX.

Jaki jest najskuteczniejszy materiał wybuchowy na świecie? ..

Terminologia

Złożoność i różnorodność chemii i technologii materiałów wybuchowych, sprzeczności polityczne i militarne na świecie, chęć sklasyfikowania wszelkich informacji w tym obszarze doprowadziły do \u200b\u200bniestabilnych i różnorodnych formułowania terminów.

Aplikacja na skalę przemysłową

Materiały wybuchowe są szeroko stosowane w przemyśle do wykonywania różnych operacji strzałowych. Roczne zużycie materiałów wybuchowych w krajach o rozwiniętej produkcji przemysłowej, nawet w czasie pokoju, wynosi setki tysięcy ton. W czasie wojny gwałtownie wzrasta zużycie materiałów wybuchowych. Tak więc podczas I wojny światowej w krajach walczących wyniósł około 5 milionów ton, a podczas II wojny światowej przekroczył 10 milionów ton. Roczne użycie materiałów wybuchowych w Stanach Zjednoczonych w latach 90-tych wynosiło około 2 mln ton.

• rzucanie
  Materiały wybuchowe (proch strzelniczy i paliwo rakietowe) służą jako źródła energii do miotania ciał (pociski, miny, kule itp.) Lub do przemieszczania rakiet. Ich charakterystyczną cechą jest zdolność do wybuchowej transformacji w postaci szybkiego spalania, ale bez detonacji.
• pirotechniczny
  Kompozycje pirotechniczne służą do uzyskiwania efektów pirotechnicznych (światło, dym, środki zapalające, dźwięk itp.). Głównym rodzajem przemian wybuchowych kompozycji pirotechnicznych jest spalanie.

Materiały wybuchowe miotające (proch strzelniczy) są używane głównie jako ładunki miotające w różnych typach broni i mają na celu nadanie pociskowi (torpedowi, pociskowi itp.) Określonej prędkości początkowej. Ich dominującym rodzajem przemian chemicznych jest szybkie spalanie wywołane przez promień ognia ze środków zapłonu. Proch dzieli się na dwie grupy:

a) zadymiony;

b) bezdymny.

Przedstawicielami pierwszej grupy może być czarny proszek, który jest mieszaniną saletry, siarki i węgla, na przykład proch artyleryjski i strzelniczy, składający się w 75% z azotanu potasu, 10% siarki i 15% węgla. Temperatura zapłonu czarnego proszku wynosi 290 - 310 ° C.

Druga grupa obejmuje piroksylinę, nitroglicerynę, diglikol i inne proszki. Temperatura zapłonu bezdymnych propelentów wynosi 180 - 210 ° C.

Kompozycje pirotechniczne (zapalające, oświetlające, sygnalizacyjne i smugowe) używane do wyposażenia amunicji specjalnej to mechaniczne mieszanki utleniaczy i substancji palnych. W normalnych warunkach użytkowania spalają się i dają odpowiedni efekt pirotechniczny (zapalanie, oświetlenie itp.). Wiele z tych związków ma również właściwości wybuchowe i może wybuchać w określonych warunkach.

Metodą przygotowania opłat

• prasowany
• odlew (stopy wybuchowe)
• protekcjonalny

Według obszarów zastosowania

• wojskowy
• przemysłowy

• dla górnictwa (górnictwo, produkcja materiałów budowlanych, prace związane z nadkładaniem)
  Przemysłowe materiały wybuchowe dla górnictwa, ze względu na warunki bezpiecznego stosowania, dzieli się na

• brak bezpieczeństwa
• bezpieczeństwo

• do budowy (tamy, kanały, doły, wykopy drogowe i nasypy)
• do badań sejsmicznych
• do niszczenia konstrukcji budowlanych
• do obsługi materiałów (zgrzewanie wybuchowe, hartowanie wybuchowe, cięcie wybuchowe)

• specjalnego przeznaczenia (na przykład urządzenia do dokowania statków kosmicznych)
• zastosowanie antyspołeczne (terroryzm, chuligaństwo), podczas gdy często stosuje się substancje niskiej jakości i mieszanki rzemieślnicze.
• eksperymentalne i eksperymentalne.

W zależności od stopnia zagrożenia

Istnieją różne systemy klasyfikacji materiałów wybuchowych w zależności od stopnia zagrożenia. Najbardziej znane to:

• Globalnie Zharmonizowany System Klasyfikacji i Oznakowania Chemikaliów

• Klasyfikacja zagrożeń w górnictwie;

Energia samego materiału wybuchowego jest niewielka. Wybuch 1 kg trotylu uwalnia 6-8 razy mniej energii niż spalanie 1 kg węgla, ale energia ta jest uwalniana podczas wybuchu dziesiątki milionów razy szybciej niż w konwencjonalnych procesach spalania. Ponadto węgiel nie zawiera utleniacza.

Zobacz też

Literatura

1. Radziecka encyklopedia wojskowa. M., 1978.
2. Pozdnyakov Z.G., Rossi B.D. Podręcznik przemysłowych materiałów wybuchowych i materiałów wybuchowych. - M .: „Nedra”, 1977. - 253 str.
3. Fedoroff, Basil T. i in Encyklopedia materiałów wybuchowych i powiązanych elementów, t. 1-7. - Dover, New Jersey: Picatinny Arsenal, 1960-1975.

Spinki do mankietów

• // Słownik encyklopedyczny Brockhausa i Efrona: w 86 tomach (82 tomy i 4 dodatkowe). - SPb. , 1890-1907.

Fundacja Wikimedia. 2010.

• New Wave (serial fabularny)
• Rucker, Rudy

Zobacz, co „Materiały wybuchowe” znajdują się w innych słownikach:

Materiały wybuchowe - (a. materiały wybuchowe, środki wybuchowe; n. Sprengstoffe; f. środki wybuchowe; i. materiały wybuchowe) chem. związki lub mieszaniny substancji zdolnych, w określonych warunkach, do niezwykle szybkiej (wybuchowej) samoroznożącej się substancji chemicznej. przemiana z wydzieleniem ciepła ... Encyklopedia geologiczna

MATERIAŁY WYBUCHOWE - Substancje (materia wybuchowa), które mogą wywołać zjawisko wybuchu w wyniku chemicznej przemiany w gazy lub opary. V.V. dzielą się na miotający proch, wybuch, miażdżący i inicjujący zapłon i detonację innych ... Słownik morski

MATERIAŁY WYBUCHOWE - MATERIAŁY WYBUCHOWE, substancja, która szybko i ostro reaguje na określone warunki, uwalniając ciepło, światło, dźwięk i fale uderzeniowe. Chemiczne materiały wybuchowe to w większości związki o wysokiej zawartości ... Naukowo-techniczny słownik encyklopedyczny

Substancje wybuchowe od dawna są częścią ludzkiego życia. W tym artykule dowiesz się, czym one są, gdzie są stosowane i jakie są zasady ich przechowywania.

Trochę historii

Od niepamiętnych czasów człowiek próbował tworzyć substancje, które pod pewnym wpływem z zewnątrz powodowały eksplozję. Oczywiście nie zrobiono tego w celach pokojowych. A jedną z pierwszych powszechnie znanych substancji wybuchowych był legendarny grecki ogień, którego receptura jest wciąż nieznana. Następnie około VII wieku w Chinach powstał proch strzelniczy, który przeciwnie, najpierw był używany do celów rozrywkowych w pirotechnice, a dopiero potem został dostosowany do potrzeb wojskowych.

Od kilku stuleci panuje opinia, że \u200b\u200bjedynym środkiem jest proch strzelniczy znana osoba materiał wybuchowy. Dopiero pod koniec XVIII wieku odkryto piorunat srebra, który jest znany pod niezwykłą nazwą „wybuchowe srebro”. Cóż, po tym odkryciu pojawił się kwas pikrynowy, „wybuchowa rtęć”, piroksylina, nitrogliceryna, trotyl, heksogen i tak dalej.

Pojęcie i klasyfikacja

Wyrażone prosty języksubstancje wybuchowe to specjalne substancje lub ich mieszaniny, które w określonych warunkach mogą wybuchnąć. Warunki te mogą obejmować wzrost temperatury lub ciśnienia, wstrząs, wstrząs, dźwięki o określonych częstotliwościach, a także intensywne oświetlenie, a nawet lekki dotyk.

Na przykład acetylen jest uważany za jedną z najbardziej znanych i rozpowszechnionych substancji wybuchowych. Jest to bezbarwny gaz, który jest bezwonny i lżejszy od powietrza. Stosowany do produkcji acetylen ma ostry zapach, który nadają mu zanieczyszczenia. Jest szeroko stosowany w spawaniu gazowym i cięciu metali. Acetylen może eksplodować w temperaturze 500 stopni Celsjusza lub przy dłuższym kontakcie z miedzią i srebrem podczas uderzenia.

W tej chwili znanych jest wiele substancji wybuchowych. Są klasyfikowane według wielu kryteriów: skład, stan fizyczny, właściwości wybuchowe, kierunki stosowania, stopień zagrożenia.

W kierunku zastosowania materiałami wybuchowymi mogą być:

• przemysłowe (stosowane w wielu gałęziach przemysłu, od wydobycia po przetwórstwo materiałów);
• eksperymentalne i eksperymentalne;
• wojsko;
• specjalny cel;
• użycie antyspołeczne (często obejmuje to domowe mieszanki i substancje używane do celów terrorystycznych i chuligańskich).

Stopień zagrożenia

Jako przykład możemy również rozważyć substancje wybuchowe w zależności od stopnia ich zagrożenia. Na pierwszym miejscu są gazy węglowodorowe. Substancje te są podatne na samowolną detonację. Należą do nich chlor, amoniak, freony i tak dalej. Według statystyk prawie jedna trzecia wypadków, w których głównymi aktorami są materiały wybuchowe, jest związana z gazami węglowodorowymi.

Następnie następuje wodór, który w określonych warunkach (np. Związek z powietrzem w stosunku 2: 5) stwarza największe zagrożenie wybuchem. Cóż, pierwszą trójkę pod względem stopnia zagrożenia zamyka para płynów, które są podatne na zapalenie. Przede wszystkim są to opary oleju opałowego, oleju napędowego i benzyny.

Materiały wybuchowe w sprawach wojskowych

Materiały wybuchowe są szeroko stosowane w sprawach wojskowych. Eksplozje są dwojakiego rodzaju: spalanie i detonacja. Ze względu na to, że proch spala się, gdy wybucha w zamkniętej przestrzeni, nie niszczy rękawa, ale powstają gazy i pocisk lub pocisk uciekający z lufy. TNT, RDX lub ammonal detonują i tworzą falę uderzeniową, ciśnienie gwałtownie rośnie. Aby jednak nastąpił proces detonacji, konieczny jest wpływ zewnętrzny, którym może być:

• mechaniczne (wstrząs lub tarcie);
• termiczny (płomień);
• chemiczna (reakcja materiału wybuchowego z inną substancją);
• detonacja (następuje eksplozja jednego materiału wybuchowego obok drugiego).

Na podstawie ostatniego punktu staje się jasne, że można wyróżnić dwie duże klasy materiałów wybuchowych: złożone i indywidualne. Te pierwsze składają się głównie z dwóch lub więcej substancji niezwiązanych chemicznie. Zdarza się, że pojedynczo takie elementy nie są zdolne do detonacji i mogą wykazywać podobną właściwość tylko w kontakcie ze sobą.

Oprócz głównych składników kompozycja kompozytowego materiału wybuchowego może zawierać różne zanieczyszczenia. Ich przeznaczenie jest również bardzo szerokie: regulacja czułości lub wybuchowości, osłabianie właściwości wybuchowych lub ich wzmacnianie. Ponieważ w ostatnich latach globalny terroryzm rozprzestrzeniał się coraz bardziej za pomocą zanieczyszczeń, możliwe stało się zlokalizowanie miejsca powstania materiału wybuchowego i znalezienie go przy pomocy psów służbowych.

W przypadku osób wszystko jest jasne: czasami nie potrzebują nawet tlenu, aby uzyskać dodatnią wydajność termiczną.

Wysoka wybuchowość i wybuchowość

Zwykle, aby zrozumieć siłę i siłę materiału wybuchowego, konieczne jest wyobrażenie sobie takich cech, jak wysoka wybuchowość i wybuchowość. Pierwsza oznacza zdolność niszczenia otaczających obiektów. Im wyższa gęstość (która, nawiasem mówiąc, jest mierzona w milimetrach), tym lepsza będzie substancja jako wypełnienie bomby powietrznej lub pocisku. Materiały wybuchowe odłamkowe stworzą silną falę uderzeniową i nadadzą latającym odłamkom dużą prędkość.

Z drugiej strony wysoka wybuchowość oznacza możliwość wyrzucania otaczających materiałów. Jest mierzona w centymetrach sześciennych. Podczas pracy z glebą często stosuje się materiały wybuchowe o dużej wybuchowości.

Bezpieczeństwo podczas pracy z substancjami wybuchowymi

Lista obrażeń, jakie osoba może odnieść w wyniku wypadków związanych z materiałami wybuchowymi jest bardzo, bardzo obszerna: oparzenia termiczne i chemiczne, kontuzje, wstrząs nerwowy od uderzenia, urazy od fragmentów szkła lub metalowych naczyń zawierających substancje wybuchowe, uszkodzenia bębenek. Dlatego środki ostrożności podczas pracy z substancjami wybuchowymi mają swoje własne cechy. Na przykład podczas pracy z nimi konieczne jest posiadanie ekranu ochronnego wykonanego z grubego szkła organicznego lub innego trwałego materiału. Również osoby, które bezpośrednio pracują z substancjami wybuchowymi, muszą nosić maskę ochronną, a nawet kask, rękawice i fartuch z wytrzymałego materiału.

Przechowywanie substancji wybuchowych ma również swoje własne cechy. Na przykład ich nielegalne przechowywanie ma konsekwencje w postaci odpowiedzialności, zgodnie z Kodeksem karnym Federacji Rosyjskiej. Należy zapobiegać zanieczyszczeniu pyłem przechowywanych materiałów wybuchowych. Pojemniki z nimi muszą być szczelnie zamknięte, aby opary nie dostały się do środowiska. Przykładem mogą być toksyczne materiały wybuchowe, których opary mogą powodować zarówno bóle i zawroty głowy, jak i paraliż. Palne substancje wybuchowe są przechowywane w izolowanych magazynach, które mają ognioodporne ściany. Miejsca, w których występują materiały wybuchowe substancje chemicznemuszą być wyposażone w sprzęt przeciwpożarowy.

Epilog

Tak więc materiały wybuchowe mogą być zarówno wiernym pomocnikiem dla ludzi, jak i dla wroga, jeśli są niewłaściwie obsługiwane i przechowywane. Dlatego konieczne jest jak najściślejsze przestrzeganie zasad bezpieczeństwa, a także nie próbowanie udawać młodego pirotechnika i majstrować przy wszelkich rzemieślniczych substancjach wybuchowych.