Jak fungují výbušniny?
Existují dva typy výbušnin: nízké výbušniny, jako je střelný prach, a výbušniny, jako je TNT. Nízké výbušniny jsou obecně směsí hořlavé látky a oxidantu, který hoří (deflagruje) rychlostí od několika cm / s do 400 m / sec, ale obvykle na spodním konci této stupnice. Vysokými výbušninami jsou spíše chemické sloučeniny (jeden typ molekuly) než duo - tyto detonují spíše než deflagrují, což vytváří nadzvukovou rázovou vlnu 1 000 - 9 000 m / s.
Nízké výbušniny fungují stejně jako spalování dřeva nebo uhlí: spojením hořlavé látky s oxidačním činidlem při dostatečné teplotě vzniká teplo a rychle expandující plyny. V závislosti na hladině kyslíku v okolním médiu dochází k deflagraci více či méně rychlostí a násilím. Na vyšších úrovních se deflagrace podobají detonacím.
Vysoce výbušniny jsou chemicky nestabilní sloučeniny, často obsahující několik dusičnanových skupin. Když jsou výbušniny vystaveny dostatečnému teplu nebo mechanickému nárazu, náhle přeskupí svou molekulární strukturu, zhoršují se na reakční produkty a uvolňují v procesu hodně energie.
Existuje devět primárních reakčních sekvencí, které tvoří součásti detonačního procesu vysoce výbušnin, označované jako priority. Například priorita 1 zahrnuje kombinaci kovu s chlorem, uvolňující přebytečnou energii v procesu. Mezi další priority patří kombinace vodíku s chlorem, kovu s kyslíkem, uhlíkem a kyslíkem, vodíku a kyslíku, oxidu uhelnatého a kyslíku, dusíku s sebou, kyslíku s sebou a vodíku s sebou. V jakékoli dané výbušnině se může objevit několik z těchto reakcí, z nichž každá uvolňuje velké množství energie.
Protože některé výbušniny vyžadují k výbuchu extrémní teplo, musí být vytvořeny výbušné řetězy, kde jedna výbušnina s nízkou energií je odpálena pomocí víčka blasteru, což pak poskytuje základ pro výbuch další látky.
Čtyři standardní vlastnosti, které musí sloučenina nebo směs splňovat, aby mohla být kvalifikována jako výbušnina, zahrnují rychlou expanzi plynů, tvorbu tepla (exotermická reakce), rychlost reakce a zahájení reakce, což znamená, že výbušninu lze zapálit v řízená móda. Další žádoucí kvalitou výbušnin pro praktické použití je omezené množství toxicity.