Файл: Покровский Г.И. Взрыв и его применение.pdf

раздробленных скал объемом в несколько десятков кубиче­ ских километров была брошена в воздух, а вулканическая пыль поднялась на высоту до 80 километров. В результате

взрыва большая часть острова оказалась разрушенной и на

месте разрушенной части образовалась впадина глубиной

до 280 метров.

Наконец, можно указать на колоссальные взрывы неко­ торых звезд, которые иногда можно видеть в окружающей вселенной. Эти взрывы обусловлены быстрым выделением энергии атомных ядер. При этом образуются облака раска­

ленных газов, расширяющиеся на сотни миллионов кило­ метров.

Таким образом, взрывы достаточно широко распростра­

нены в природе и технике. Они связаны как с выделением энергии, заключенной во взрывчатых веществах, так и с выделением энергии при других различных явлениях.

В дальнейшем мы не будем, однако, останавливаться на различных видах взрыва, так как считаем подробное озна­ комление со взрывом обычных взрывчатых веществ доста­ точным для понимания других видов взрыва.

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ГЛАВНЕЙШИХ ВИДАХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ

Взрывчатые вещества относятся к неустойчивым хими­

ческим соединениям, способным, разлагаясь, выделять теп­ лоту и преобразовываться при этом в газ.

Взрывчатые вещества распадаются на две груп­ пы — однородные вещества и смеси.

Однородные взрывчатые вещества состоят из мельчай- / ших частиц — молекул, пост- (

ческой активностью. Атомы азота как бы разделяют атом­

ные группы. Если тем или иным способом освободить атомы

азота, то атомные группы Ai и Аг соединятся друг с дру­ гом, выделяя значительное количество энергии.

15

Взрывчатые вещества второго рода — смеси — характе­ ризуются тем, что взаимодействующие друг с другом мо­ лекулы существуют самостоятельно и входят в состав ве­ ществ-частиц, образующих смесь. При взрыве эти молекулы соединяются потому, что частицы смеси разрушаются и испаряются. В результате этих процессов возникает газ, имеющий высокое давление и высокую температуру.

Взрывчатые вещества различны по своему химическому

составу, физическим свойствам и состоянию. Известно мно­ го взрывчатых веществ, представляющих собой твердые тела. Менее распространены, но так же разнообразны жид­ кие взрывчатые вещества. Взрывчатыми веществами могут быть и газы, например смеси воздуха с парами бензина или с горючими газами. Так, смесь воздуха с газом мета­

ном приводит к взрывам в шахтах, если в них не обеспе­

чена правильная вентиляция. Наконец, взрывчатым веще­ ством может быть воздух, смешанный с пылью горючего

значительных разрушений и пожаров.

Одним из наиболее распространенных взрывчатых ве­ ществ является тротил. Он обычно выпускается в виде прямоугольных шашек светло-желтого или светло-коричне­ вого цвета весом 75, 200 и 400 граммов. Из тротила можно изготовить заряды, расплавляя его в сосудах, нагреваемых

паром или кипящей водой. Непосредственно нагревать тро­

тил огнем нельзя из-за опасности взрыва. Порошкообраз­ ный тротил можно прессовать при достаточно больших дав­ лениях.

Тротил взрывается при помощи капсюля-детонатора, помещаемого в канал, сделанный для этого в заряде. Если заряд тротила литой, то необходимо иметь вспомогатель­ ный заряд из прессованного тротила. При взрывании под водой тротил не теряет своих взрывчатых свойств.

Широко распространены различные виды взрывчатых веществ, называемых аммонийноселитренными. Это — смеси тротила с аммиачной селитрой или с другими добав­

ками. Если добавляется алюминиевый порошок, то полу­ чается смесь, называемая аммоналом; если в смеси

содержится значительное количество тротила, то смесь на­ зывается аммотолом, и т. д. При взрывах их необхо­ димы вспомогательные тротиловые заряды. Все аммонийноселитренные взрывчатые вещества требуют тщательного

16

предохранения от влаги, так как в увлажненном состоянии они не взрываются.

К мощным взрывчатым веществам относится гексо­ ген— твердое вещество белого цвета. Из-за большой чув­ ствительности гексогена к удару он в чистом виде обычно не применяется, а используется в сплаве с тротилом; в сплав иногда добавляют алюминиевый порошок. Эта смесь

является одним из наиболее мощных взрывчатых веществ

и идет преимущественно на снаряжение боеприпасов.

Как указывалось, для взрыва взрывчатых веществ не­ обходимо первоначальное воздействие в виде взрыва кап­ сюля-детонатора, содержащего особые взрывчатые веще­ ства, называемые инициирующими. Эти вещества весьма чувствительны к удару и нагреванию; к ним относятся, на­

пример, г р е м уч а я ртуть и азид свинца. Большое значение при производстве, хранении и ис­

пользовании взрывчатых веществ имеет техника безопас­ ности. В первую очередь необходимо исключить возмож­ ность случайного инициирования взрыва. Обычные взрывча­ тые вещества безопасны при хранении, так как сами собой они могут взорваться только в таких исключительных слу­ чаях, как, например, пожар. Инициирующие взрывчатые вещества, наоборот, очень легко могут взорваться от самого незначительного внешнего воздействия. Поэтому их необхо­ димо хранить отдельно от обычных взрывчатых веществ и малыми дозами.

Взрыв может возникнуть и при сильном нагревании. При этом сначала взрывчатые вещества начинают гореть.

Если количество взрывчатого вещества велико, то горение быстро усиливается и может перейти в детонацию. Это обусловлено тем, что температура и давление внутри боль­ шой массы взрывчатого вещества при горении быстро ра­ стут, что приводит к возникновению и распространению волны детонации.

Взрывчатые вещества должны храниться, перевозиться и применяться в строгом соответствии со специальными правилами и инструкциями, нарушение которых в СССР

карается законом.

КАК ПРОИСХОДИТ ВЗРЫВ ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА

Все взрывчатые вещества, как бы сильно они ни отлича­ лись одно от другого по своему химическому составу и фи- 1 зическим свойствам, взрываются по существу одинаково.

17

Взрыв возникает в результате резкого сжатия небольшой части взрывчатого вещества от удара каким-либо движу­ щимся телом, от электрического взрыва или взрыва какого-

либо другого заряда.

Сущность процесса распространения взрыва, или дето­

нации, была впервые выяснена известным русским химиком

Н. Н. Зининым во второй половине XIX века и подробно разработана в начале XX века профессором Московской сельскохозяйственной академии В. А. Михельсоном.

Детонация передается через взрывчатое вещество сле­

дующим способом. При инициировании, т. е. при возбуж­ дении взрыва, в некоторой части заряда происходит силь­ ное сжатие взрывчатого вещества. Сжатие может быть

произведено при помощи удара быстро движущегося тела, путем воздействия взрывных газов другого взрыва, напри­ мер, при пережигании электрическим током тонкой прово­ лочки. При сильном сжатии взрывчатого вещества затра­ чивается большое количество механической энергии, значи­ тельная часть которой переходит в теплоту.

Можно привести много примеров, когда сильное сжа­ тие приводит к нагреванию. Например, при сжатии смеси воздуха и паров горючего в цилиндрах автомобильного дви­ гателя смесь сильно нагревается. В дизеле такое нагрева­

ние столь значительно, что смесь горючего и воздуха вос­ пламеняется сама собой без дополнительного зажигания.

Нечто подобное получается и во взрывчатом веществе. Путем сильного сжатия давление и температура во взрыв­ чатом веществе могут быть подняты до такого предела, при котором происходит быстрый переход взрывчатого ве­ щества во взрывные газы. Взрывные газы получают боль­

шой запас энергии, выделяемой при их образовании. В ре­ зультате давление и температура газов оказываются очень большими. Кроме того, взрывные газы образуются чрезвы­

чайно быстро. Поэтому они производят резкий удар по со­ седним слоям взрывчатого вещества. Эти слои в свою оче­ редь от удара сжимаются и разогреваются, что приводит к превращению их во взрывные газы. Таким образом, сжатие, обусловленное выделением взрывных газов, очень быстро передается от слоя к слою внутри заряда взрывчатого ве­ щества.

Детонация отличается от горения прежде всего спосо­

бом передачи реакции разложения. Нормальное горение распространяется благодаря процессам диффузии тепла и вещества из пламени в массу горючего. Этот процесс

18