ГЛАВА I
ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
§ 1. Определение взрывчатого вещества. Процесс взрыва
Взрывчатыми веществами (ВВ) называются такие химические соединения или механические смеси, которые под действием внешних причин (удара, нагревания, накола и т. д.) способны к химическому превращению в течение очень короткого времени (порядка стотысячных долей секунды) с образованием газообразных продуктов и выделением большого количества теплоты.
Взрывом называется чрезвычайно быстрое химическое превращение вещества, сопровождающееся выделением энергии, связанным с образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.
Для уяснения явления взрыва рассмотрим следующий пример. Если взять шашку тротила (наиболее распространенное при подводных работах взрывчатое вещество) весом 400 г, то при взрыве ее образуется около 290 л газов, которые нагреваются до температуры 3100°. Из физики известно, что при нагревании газа на 1° происходит увеличение его объема на 1/273. В нашем примере при нагревании от 0 до 3100° произойдет увеличение объема газа приблизительно в 11,3 раза, так как 1/273×3100~11,3. Таким образом, объем нагретого газа составит 290×11,3~3280 л, что по сравнению с первоначальным объемом шашки тротила (0,25 л) даст увеличение более чем в 13 000 раз.
Процесс взрыва протекает очень быстро. Время, в течение которого единица длины взрывчатого вещества превращается в газообразное состояние, называется скоростью взрывчатого превращения. Она изменяется в метрах в секунду и колеблется в широких пределах — от сотен до тысяч метров в секунду.
Вследствие образования при взрыве газов, стремящихся расшириться, происходит резкое повышение давления (до десятков и сотен тысяч атмосфер). Это мгновенное повышение давления воспринимается окружающей средой как удар большой силы.
§ 2. Формы взрыва. Дробящее и фугасное действие ВВ
Процесс взрывчатого превращения ВВ может проходить в виде двух основных форм: взрывного горения и детонации. Скорость горения некоторых ВВ колеблется в пределах от долей миллиметра до сотен метров в секунду, величина ее главным образом зависит от внешних условий и прежде всего от давления окружающей среды. Детонация ВВ протекает со скоростями порядка несколько тысяч метров в секунду; величина этих скоростей от внешних условий мало зависит.
Различие в скорости взрывчатого разложения при взрывном горении и детонации связано с существенно различными процессами взрывчатого превращения. При горении реакция распространяется от слоя к слою ВВ путем передачи тепла от фронта пламени к той части вещества, которая еще не загорелась. При детонации реакция распространяется в результате передачи энергии резким скачком давления — ударной волной.
