Как работают взрывчатые вещества?

Существует два типа взрывчатых веществ: слабые взрывчатые вещества, такие как порох, и сильные взрывчатые вещества, такие как тротил. Низкие взрывчатые вещества обычно представляют собой смесь горючего вещества и окислителя, который сгорает (дефлагрирует) со скоростями от нескольких см / сек до 400 м / сек, но обычно в нижней части шкалы. Взрывчатые вещества представляют собой химические соединения (один тип молекулы), а не дуэт - они детонируют, а не дефлагрируют, создавая сверхзвуковую ударную волну со скоростью 1000-9000 м / с.

Низкие взрывчатые вещества работают так же, как и сжигание древесины или угля: при объединении горючего вещества с окислителем при достаточной температуре образуются тепло и быстро расширяющиеся газы. В зависимости от уровня кислорода в окружающей среде дефлаграция происходит с большей или меньшей скоростью и силой. На более высоких уровнях дефлаграции напоминают детонации.

Взрывчатые вещества - это химически нестабильные соединения, часто включающие несколько нитратных групп. При воздействии достаточного тепла или механического удара взрывчатые вещества с высокой взрывной способностью резко изменяют свою молекулярную структуру, разрушаясь в продукты реакции и выделяя много энергии в процессе.

Существует девять основных последовательностей реакций, составляющих часть процесса детонации взрывчатых веществ, которые называются приоритетами. Например, Приоритет 1 включает в себя комбинацию металла с хлором, высвобождая избыточную энергию в процессе. Другие приоритеты включают сочетание водорода с хлором, металла с кислородом, углерода и кислорода, водорода и кислорода, оксида углерода и кислорода, азота с самим собой, кислорода с самим собой и водорода с самим собой. В любом данном взрывчатом веществе может происходить несколько из этих реакций, каждая из которых выделяет большое количество энергии.

Поскольку некоторым взрывчатым веществам для детонации требуется экстремальное тепло, должны быть установлены взрывные цепи, где одно взрывчатое вещество с более низкой энергией взрывается взрывной крышкой, которая затем обеспечивает основу для взрыва дополнительного вещества.

Четыре стандартных качества, которыми должно обладать соединение или смесь, чтобы считаться взрывчатым веществом, включают быстрое расширение газов, выделение тепла (экзотермическая реакция), быстрота реакции и инициирование реакции, что означает, что взрывчатое вещество может воспламениться в контролируемая мода. Другим желательным качеством взрывчатых веществ для практического использования является ограниченное количество токсичности.