Tarihin çoğu için, basit bir taş baltadan, metal aletlerin üretimi için çok gelişmiş ve zor olana kadar, kendi türünü yok etmek için her türlü soğuk kolları kullandı. Avrupa'daki XI-XII. Yüzyıllar boyunca silah kullanmaya başladı ve böylece insanlık en önemli patlayıcı - siyah tozu ile tanıştı.
Askeri tarihte bir dönüm noktası olmasına rağmen, ateşli silahların savaş alanlarından keskin bir şekilde kesilmiş çeliği tamamen zorlamaları yaklaşık sekiz yüzyıl sürdü. Top ve harçların ilerlemesine paralel olarak, patlayıcılar gelişti - sadece barut değil, aynı zamanda top mermisi veya kara mayınları için her türlü kompozisyon. Yeni patlayıcı ve patlayıcı cihazların geliştirilmesi günümüzde aktif olarak devam etmektedir.
Bugün onlarca patlayıcı bilinmektedir. Askeri ihtiyaçlara ek olarak, patlayıcılar madencilikte, yolların ve tünellerin yapımında aktif olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, ana patlayıcı gruplarından bahsetmeden önce, patlama sırasında meydana gelen süreçleri daha ayrıntılı olarak belirtmek ve patlayıcıların çalışma prensibini (HE) anlamak gerekir.
Patlayıcılar: Bu nedir?
Patlayıcı maddeler, dış etkenlerin etkisi altında, büyük miktarda enerji salınımıyla hızlı, kendi kendine devam eden ve kontrol edilemeyen bir reaksiyon yapabilen büyük bir kimyasal bileşikler veya karışımlar grubudur. Basitçe söylemek gerekirse, kimyasal bir patlama, moleküler bağların enerjisini termal enerjiye dönüştürme işlemidir. Genellikle, sonucu mekanik iş yapan (kırma, imha, taşıma vb.) Büyük miktarda sıcak gazdır.
Patlayıcıların sınıflandırılması oldukça karmaşık ve kafa karıştırıcıdır. Patlayıcılar, sadece patlama (patlama) sürecinde değil, aynı zamanda yavaş veya hızlı yanma sürecinde parçalanan maddeleri de içerir. İkinci grup barut ve çeşitli piroteknik karışımlarını içerir.
Genel olarak, "patlama" ve "patlama" (yanma) kavramları kimyasal bir patlama sürecinin anlaşılmasında anahtar rol oynar.
Patlama, patlayıcıda beraberindeki ekzotermik reaksiyonla birlikte sıkıştırma cephesinin hızlı (süpersonik) yayılmasıdır. Bu durumda, kimyasal dönüşümler çok hızlı bir şekilde ilerler ve maddede bir şok dalgası oluşması için böylesi bir miktarda termal enerji ve gaz ürünler açığa çıkar. Patlama, kimyasal bir patlama reaksiyonunda bir maddenin çığ gibi bir katılımı en hızlı, söylenebilir bir süreçtir.
Deflatasyon veya yanma, önünün sıradan ısı transferi nedeniyle bir maddede hareket ettiği bir redoks kimyasal reaksiyon türüdür. Bu tür reaksiyonlar herkes tarafından iyi bilinir ve genellikle günlük yaşamda bulunur.
Patlama sırasında salınan enerjinin o kadar büyük olmaması meraklı. Örneğin, 1 kg trotil patladığında, 1 kg kömürün yakılmasından birkaç kat daha az salınır. Ancak, patlama ile milyonlarca kat daha hızlı gerçekleşir, tüm enerji neredeyse anında serbest bırakılır.
Patlamanın yayılma hızının patlayıcıların en önemli özelliği olduğu belirtilmelidir. Ne kadar yüksek olursa, patlayıcı şarj o kadar etkili olur.
Kimyasal bir patlama sürecini başlatmak için, harici bir faktör gereklidir, birkaç çeşit olabilir:
- mekanik (delinme, çarpma, sürtünme);
- kimyasal (bir maddenin patlayıcı yük ile reaksiyonu);
- dış patlama (patlayıcı civarında patlama);
- ısı (alev, ısı, kıvılcım).
Farklı patlayıcı tiplerinin dış etkenlere karşı farklı hassasiyetleri olduğu belirtilmelidir.
Bazıları (örneğin, siyah toz) termal etkilere iyi yanıt verir, ancak aynı zamanda pratikte mekanik ve kimyasal olarak da tepki göstermezler. Ve TNT'yi patlatmak için sadece bir patlama etkisine ihtiyaç vardır. Gürleyen cıva, herhangi bir dış uyarana şiddetli tepki verir ve herhangi bir dış etki olmadan patlayan bazı patlayıcılar vardır. Bu tür "patlayıcı" patlayıcıların pratik kullanımı kesinlikle imkansızdır.
Patlayıcıların temel özellikleri
Başlıca olanlar:
- patlama ürünleri sıcaklığı;
- patlama ısısı;
- patlama oranı;
- patlamalar;
- yüksek patlayıcı.
Son iki nokta ayrı ayrı tartışılmalıdır. Patlayıcıları patlatma - bu, çevredeki çevreyi (kaya, metal, ahşap) yok etme yeteneğidir. Bu özellik büyük ölçüde patlayıcının bulunduğu fiziksel duruma bağlıdır (taşlama derecesi, yoğunluk, homojenlik). Brisance, patlayıcının patlama hızına bağlıdır - ne kadar yüksek olursa, patlayıcı o kadar iyi çevreleyen nesneleri kırabilir ve yok edebilir.
Patlayıcı patlayıcılar genellikle top mermileri, bombalar, mayınlar, torpidolar, el bombaları ve diğer mühimmatları donatmak için kullanılır. Bu tip patlayıcı dış etkenlere karşı daha az hassastır, böyle bir patlayıcı yükünü baltalamak için dış patlama gereklidir. Yıkıcı güçlerine bağlı olarak, patlayıcı patlayıcılar:
- Artan güç: heksojen, tetril, oksojen;
- Orta güç: TNT, melinit, plastid;
- Düşük güç: amonyum nitrat bazlı patlayıcılar.
Patlayıcıların patlayıcılığı ne kadar yüksek olursa, bomba veya merminin gövdesini o kadar iyi tahrip eder, parçaya daha fazla enerji verir ve daha güçlü bir şok dalgası oluşturur.
Patlayıcıların daha az önemli bir özelliği patlayıcı değildir. Bu, herhangi bir patlayıcının en yaygın özelliğidir, bunun veya bu patlayıcının nasıl yıkıcı bir kabiliyete sahip olduğunu gösterir. Patlayıcılık doğrudan patlama sırasında oluşan gaz miktarına bağlıdır. Yüksek patlayıcılık ve yüksek patlayıcılık, kural olarak birbirleriyle ilişkili değildir.
Yüksek patlayıcılık ve patlatma, patlamanın gücü veya gücü olarak adlandırdığımız şeyi belirler. Bununla birlikte, çeşitli amaçlar için uygun patlayıcı tiplerini seçmek gerekir. Brizantnosti, mermiler, mayınlar ve hava bombaları için çok önemlidir, ancak önemli derecede yüksek patlayıcılık derecesine sahip patlayıcılar madencilik için daha uygundur. Uygulamada, patlayıcı seçimi çok daha karmaşıktır ve doğru patlayıcıyı seçmek için tüm özellikleri göz önünde bulundurulmalıdır.
Çeşitli patlayıcıların gücünü belirlemek için genel kabul görmüş bir yöntem vardır. TNT'nin gücü geleneksel olarak alındığında TNT'ye eşdeğer denir. Bu metodu kullanarak, 125 g trotil gücünün 100 g RDX ve 150 g ammonite eşit olduğu hesaplanabilir.
Patlayıcıların bir diğer önemli özelliği de duyarlılıklarıdır. Belirli bir faktöre maruz kaldığında bir patlayıcı patlaması olasılığı ile belirlenir. Patlayıcıların üretim ve depolanması güvenliği bu parametreye bağlıdır.
Bu patlayıcı özelliğin ne kadar önemli olduğunu daha iyi göstermek için, Amerikalıların patlayıcıların hassasiyeti için özel bir standart (STANAG 4439) geliştirdiğini söyleyebiliriz. Ve bunun için iyi bir hayattan değil, bir dizi son derece ciddi kazadan sonra gitmek zorunda kaldılar: Vietnam'daki Amerikan Bien-Ho hava üssünde meydana gelen patlamada 33 kişi öldü, Forrestal uçak gemisi patlamalarının sonucu olarak yaklaşık 80 uçak hasar gördü ve uçağın uçak gemisi üzerinde patlamasından sonra "Oriskani" (1966). Bu yüzden sadece güçlü patlayıcılar iyidir, fakat tam olarak doğru anda patlar - bir daha asla.
Tüm modern patlayıcılar kimyasal bileşikler veya mekanik karışımlardır. Birinci grup, heksojen, trotil, nitrogliserin, pikrik asit içerir. Kural olarak kimyasal patlayıcılar, nitrojen ve oksijenin moleküllerine girmesine neden olan çeşitli hidrokarbonların nitrasyonuyla elde edilir. İkinci gruba - amonyum nitrat patlayıcıları. Bu tip patlayıcıların bileşimi genellikle oksijen ve karbon bakımından zengin maddeleri içerir. Karışımdaki patlamanın sıcaklığını arttırmak için genellikle metal tozları eklenir: alüminyum, berilyum, magnezyum.
Yukarıdaki özelliklerin hepsine ek olarak, herhangi bir patlayıcı kimyasal olarak dayanıklı ve uzun süreli depolama için uygun olmalıdır. Geçen yüzyılın 80'lerinde, Çinliler en güçlü patlayıcıları - trisiklik üre sentezleyebildiler. Gücü, trotyl'i yirmi kez aştı. Sorun, imalattan birkaç gün sonra, maddenin ayrı ayrı kullanım için uygun olmayan bir şekilde ayrışıp mukus haline gelmesiydi.
Patlayıcıların sınıflandırılması
Patlayıcı özellikleri nedeniyle, patlayıcılar ayrılır:
- Başlatılıyor. Diğer patlayıcıları patlatmak (patlatmak) için kullanılırlar. Bu gruptaki patlayıcıların temel farklılıkları, başlangıç faktörlerine karşı yüksek hassasiyet ve yüksek patlama oranlarıdır. Bu grup şunları içerir: patlayıcı cıva, diazodinitrofenol, kurşun trinitrosorsinat ve diğerleri. Kural olarak, bu bileşikler primerlerde, ateşleme tüplerinde, patlayıcı kapsüllerde, mürekkep çubuklarında, kendi kendine öldürücüde kullanılır;
- Patlayıcı patlayıcılar. Bu patlayıcı türü önemli derecede bir brisüliteye sahiptir ve mühimmatın büyük çoğunluğu için ana yük olarak kullanılmaktadır. Bu güçlü patlayıcılar kimyasal bileşimlerinde (N-nitraminler, nitratlar, diğer nitro bileşikleri) farklılık gösterir. Bazen çeşitli karışımlar halinde kullanılırlar. Patlatma patlayıcıları da madencilikte, tünelleri döşerken ve diğer mühendislik işlerini yürütürken aktif olarak kullanılır;
- Patlayıcıları fırlatmak. Bunlar mermi, mayın, mermi, el bombası atmanın yanı sıra roketlerin hareketi için de bir enerji kaynağıdır. Toz ve çeşitli roket yakıtları bu patlayıcı sınıfına aittir;
- Piroteknik bileşimler. Özel mühimmat donatmak için kullanılır. Yanarken, belirli bir etki yaratırlar: aydınlatma, sinyal verme, kışkırtıcı.
Patlayıcılar ayrıca fiziksel durumlarına göre bölünmüştür:
- Sıvı. Örneğin, nitroglikol, nitrogliserin, etil nitrat. Ayrıca çeşitli sıvı patlayıcı karışımları (panklastit, Sprengel patlayıcıları);
- gaz;
- Jölelenmişti. Nitroselülozu nitrogliserin içinde eritirseniz, sözde patlayıcı jöle elde edersiniz. Bu oldukça dengesiz, fakat oldukça güçlü bir patlayıcı jel benzeri maddedir. XIX yüzyılın sonunda Rus devrimciler-teröristler tarafından kullanıldı;
- Süspansiyon. Bugün endüstriyel amaçlar için kullanılan oldukça geniş bir patlayıcı grubu. Patlayıcı veya oksidanın sıvı bir ortam olduğu çeşitli patlayıcı süspansiyon türleri vardır;
- Emülsiyon patlayıcıları. Bugünlerde çok popüler bir patlayıcı türü. Genellikle inşaat veya madencilik işlerinde kullanılır;
- Katı. En yaygın patlayıcı grubu. Askeri işlerde kullanılan hemen hemen tüm patlayıcıları içerir. Monolitik (trotil), granül veya toz olabilir (heksojen);
- Plastik. Bu patlayıcı grubu plastisiteye sahiptir. Bu tür patlayıcılar normalden daha pahalıdır, bu yüzden cephaneleri donatmak için nadiren kullanılırlar. Bu grubun tipik bir temsilcisi plastittir (veya plastittir). Genellikle sabotaj sırasında yapıları baltalamak için kullanılır. Kompozisyonu ile plastid, bir RDX ve herhangi bir plastikleştiricinin bir karışımıdır;
- Dirençli.
Bazı patlayıcıların tarihçesi
İnsanlığın icat ettiği ilk patlayıcı madde siyah tozdu. Çin'de, VII. Yy. Gibi erken bir zamanda icat edildiği düşünülmektedir. Bununla birlikte, bunun güvenilir bir kanıtı henüz bulunamamıştır. Genellikle pudra çevresinde ve onu kullanmaya ilk girişimler birçok efsane ve tabii ki fantastik hikayeler yarattı.
Kompozisyonunda siyah toza benzeyen karışımları tanımlayan eski Çince metinler vardır. İlaç olarak ve piroteknik şovlarda kullanıldı. Ek olarak, takip eden yüzyıllarda, Çinlilerin roketleri, mayınları, el bombalarını ve hatta alev atıcılarını yapmak için aktif olarak barut kullandığını iddia eden sayısız kaynak var. Doğru, bu eski ateşli silahın belirli tiplerinin illüstrasyonları, pratik uygulama olasılığı konusunda şüphe uyandırıyor.
Avrupa'daki pudra, "Yunan ateşi" - yanıcı patlayıcıyı kullanmaya başlamadan önce bile, ne yazık ki günümüze ulaşmayan bir tarif. "Yunan ateşi" yanıcı bir karışımdı, bu sadece suyla söndürmekle kalmadı aynı zamanda daha da yanıcı bir madde oldu. Bu patlayıcı Bizanslılar tarafından icat edildi, “Yunan ateşini” hem karada hem de deniz savaşlarında aktif olarak kullandılar ve tarifini en gizli sır olarak sakladılar. Modern uzmanlar bu karışımın yağ, katran, kükürt ve quicklime içerdiğine inanmaktadır.
Barut, Avrupa'da ilk olarak 13. yüzyılın ortalarında ortaya çıktı ve kıtaya nasıl geldiği hala bilinmiyor. Avrupalı barut mucitleri arasında, tarihçilerin ortak bir görüşü olmamasına rağmen, Berthold Schwartz keşişinin isimleri ve İngiliz bilim adamı Roger Bacon'dan sıkça bahsedilir. Versiyonlardan birine göre, Hindistan'da ve Orta Doğu'da Çin'de icat edilen barut Avrupa'ya geldi. Her neyse, zaten XIII yüzyılda, Avrupalılar barutu biliyorlardı ve hatta bu kristal patlayıcıyı mayınlar ve ilkel ateşli silahlar için kullanmaya çalıştılar.
Yüzyıllar boyunca barut insanın bildiği ve kullandığı tek tip patlayıcı olarak kaldı. Sadece XVIII-XIX yüzyılların başında, kimya ve diğer doğa bilimlerinin gelişmesi sayesinde, patlayıcıların gelişimi yeni zirvelere ulaştı.
18. yüzyılın sonunda, Fransız kimyagerler Lavoisier ve Berthollet sayesinde, sözde klorat tozu ortaya çıktı. Aynı zamanda, gelecekte "topçu mermileri" kullanmak için kullanılan pikrik asidin yanı sıra "patlayıcı gümüş" icat edildi.
1799'da İngiliz kimyager Howard, hala primerlerde başlangıç patlayıcı olarak kullanılan "çıngıraklı cıva" buldu. 19. yüzyılın başında, piroksilin elde edildi - sadece kabukları donatmak için kullanılamayan, aynı zamanda dumansız toz yapmak için kullanılabilecek bir patlayıcı.
1847'de nitrogliserin ilk kez sentezlendi, ancak bu patlayıcının üretim ve depolama için çok dengesiz ve tehlikeli olduğu ortaya çıktı. Bir süre sonra, bu problem kısmen nitroglisirin kil ile karıştırılmasını öneren ünlü Alfred Nobel tarafından çözüldü. Böylece dinamit çıktı. Bu güçlü bir patlayıcıdır, ancak çok hassastır. Birinci Dünya Savaşı sırasında, dinamit mermileri donatmaya çalıştı, ancak bu fikir hızla terk edildi. Dinamit uzun zamandır madencilikte kullanılıyordu, ancak günümüzde bu patlayıcı uzun süredir üretilmemiştir.
1863 yılında Alman bilim adamları TNT'yi keşfetti ve 1891'de bu patlayıcının endüstriyel üretimi Almanya'da başladı. 1897'de Alman kimyager Lentse, günümüzün en güçlü ve yaygın patlayıcılarından biri olan heksojeni sentezledi.
Yeni patlayıcı ve patlayıcı cihazların geliştirilmesi geçen yüzyıl boyunca devam etti ve bu yönde araştırmalar bugün devam ediyor.
1942'de Amerikalı kimyager Bachmann, hexogen'e benzer fakat ondan çok daha güçlü yeni bir patlayıcı aldı. Yeni patlayıcı octogen adını aldı, etkinliğinde bu patlayıcıdan bir kilogram dört kilo TNT'ye eşit.
60'lı yıllarda Amerikan EXCOA şirketi Pentagon'a, TNT'den 20 kat daha güçlü olduğu iddia edilen yeni bir hidrazin bazlı patlayıcı sundu. Ancak, bu patlayıcıda, göze çarpan bir eksi vardı - terkedilmiş bir istasyon tuvaletinin kesinlikle iğrenç kokusu. Denetim, yeni maddenin gücünün TNT'yi sadece 2-3 kez aştığını ve kullanmamaya karar verdiğini gösterdi. Bundan sonra, EXCOA patlayıcı kullanmanın başka bir yolunu önerdi: siperler açın.
Madde yere döküldü ve sonra patladı. Böylece, saniyeler içinde, fazladan çaba sarf etmeden tam bir profil açması mümkün oldu. Savaş koşullarında test edilmeleri için Vietnam'a birkaç patlayıcı grubu gönderildi. Bu hikayenin sonu eğlenceliydi: Patlamanın elde ettiği açmalar, askerlerin içlerinde olmayı reddettiği kadar iğrenç bir kokuya sahipti.
80'lerin sonunda, Amerikalılar yeni bir patlayıcı geliştirdi - CL-20. Bazı basında çıkan haberlere göre, gücü TNT'den neredeyse yirmi kat fazla. Bununla birlikte, yüksek fiyatı (1 kg başına 1.300 $) nedeniyle, büyük çaplı yeni patlayıcı üretimine hiç başlanmamıştır.
