Эквивалент в тротиловом эквиваленте
Содержание:
- (13)
- Пример 2
- Химические и физические свойства ВВ
- Токсичность
- Октоген
- История создания тротила
- Создание тротила
- Историческое происхождение стоимости
- Добавьте яркости
- Chemicals-el.ru
- «Полимер» сегодня
- Историческое происхождение стоимости
- Историческое происхождение стоимости [ править ]
- Динамит
- Оценка параметров ударной волны при взрыве конденсированных ВВ
- Историческое происхождение стоимости [ править ]
- Полимерный азот
(13)
где: MХр — масса вещества, находившегося в хранилище до аварии (до взрыва);
δ — коэффициент, зависящий от способа хранения вещества, показывающий долю вещества, переходящую при аварии в газ:
δ=1 — для газов при атмосферном давлении,
δ=0,5 — для сжиженных газов, хранящихся под давлением,
δ=0,1 — для сжиженных газов, хранящихся изотермически,
δ=0,02–0,07 — для растекшихся ЛВЖ;
Объем газового облака V и размер полусферы газового облака r зависят от количества исходного вещества, находившегося в хранилище до аварии, и способа его хранения. Определение этих параметров может быть выполнено по формулам:
Пример 2
Определить с помощью расчета по формулам избыточное давление и удельный импульс во фронте ВУВ на расстоянии 100 м от емкости, в которой находится 10 т. пропана, хранящегося в жидком виде под давлением, при ее разгерметизации и взрыве образовавшейся ГВС.
1. Определение массы пропана в составе ГВС
2. Определение тротилового эквивалента
3. Определение приведенного радиуса взрыва
4. Определение избыточного давления во фронте ударной волны
откуда
следовательно
5. Определение значения удельного импульса ударной волны
откуда
Приближенная оценка параметров взрывной волны за пределами облака может быть проведена по таблице 4, в которой представлены значения избыточного давления ΔPФ и эффективного времени действия фазы сжатия θ, заранее рассчитанные для различных значений R/r. Значения параметров, указанных в таблице, получены исходя из давления внутри газового облака 1700 кПа.
Химические и физические свойства ВВ
Тротил представляет собой кристаллы разных оттенков желтого или коричневого цветов, реже бесцветные. Плотность зависит от состояния, так:
- 1,663 г/см3,плотность кристаллов;
- 1,54-1,59 г/см3 плотность литого вещества.
Боевые качества тринитротолуола:
- от 4103 кДж/кг до 4605 кДж/кг теплота взрыва;
- 6950 м/с скорость детонации;
- 16 мм бризантность по методу Гесса;
- 3,9 мм бризантность методом Касса;
- 730 л/кг объем выделения газа при взрыве;
- 285 мл фугасность.
После 15 лет хранения состав становится более взрывоопасен при внешних воздействиях, о чем необходимо помнить в случае обнаружения целых боеприпасов времен Великой Отечественной войны.
ВВ не растворяется в воде, а так же не изменяет своих качеств после смачивания. Имеется активная реакция со спиртовыми и водяными щелочными растворами. На вкус горький.
Под воздействием Солнца тротил темнеет, до темно-коричневого цвета. Интересно, что в отличие от прочих взрывчаток, тол не реагирует на внешнее воздействие. Можно ударить по нему молотком, можно выстрелить в емкость с тринитротолуолом, его можно даже плавить. Последний пункт стал наиболее притягательным для военных и гражданских, связанных с взрывчаткой.
Поскольку горит тол при температуре выше 290 °C, его можно аккуратно довести до температуры плавления 80,35°C.
Под воздействием огня толовая масса начинает гореть, как правило, огнем желтого цвета и выделяя черный коптящий дым. Отметим, что исключение составляет порошкообразное ВВ с некоторыми примесями, делающее взрывчатку более нестабильной.
Общие «взрывные» качества
Подрыв шашки тринитротолуола может быть гарантированно произведен с помощью детонатора или запала. Как было отмечено, обладающее большим запасом стабильности вещество непросто подорвать «как в кино», выстрелом или даже поджогом.
Что же произойдёт, если подорвать, к примеру, 1 килограмм тротила. Взрыв, то есть мгновенная химико-физическая реакция, протечет за одну стотысячную долю секунды. Газ, образование и расширение которого и дает основную фугасную составляющую взрыва и взрывной волны, увеличиться до объема в 700 литров. Основным поражающим фактором будет взрывная волна и соответствующее изменение давления.
Токсичность
- Нитротолуолы токсичны, всасываются через кожу, окисляют гемоглобин крови в метгемоглобин, вызывают анемию, отрицательно влияют на центральную нервную систему, функцию почек и печени. Для всех мононитротолуолов ПДК 3 мг/м³, ЛД50 1,46-1,68 г/кг (мыши, перорально). Для динитротолуолов ПДК 1 мг/м³, ЛД50 0,5-0,8 г/кг (мыши, перорально).
- При остром отравлении любым из изомеров — двигательное возбуждение, затем заторможенность, нарушение координации движений, клонико-тонические судороги, слюнотечение, акроцианоз, вздутие кишечника.
- Лица, контактирующие с нитротолуолом в условиях производства, жаловались на головную боль, изжогу, повышенную утомляемость, гипергидроз.
Октоген
Американские химики впервые получили это вещество в качестве
побочного продукта одного из процессов получения гексогена в 1941 году. Через
несколько лет октогеном заинтересовались в Пентагоне — оказалось, что новая
взрывчатка мощнее гексогена. Считается, что октоген по своей разрушительной
мощи превосходит тротил в четыре раза.
- При
взрыве килограмма тротила выделяется в шесть–восемь раз меньше энергии, чем при
сгорании килограмма угля, эффект разрушения достигается за счет того, что
энергия при взрыве выделяется в десятки
миллионов раз быстрее, чем при горении.
Однако процесс производства такой взрывчатки на тот момент
был дороже по сравнению с гексогеном, поэтому вытеснить его новое вещество не
смогло, хотя американская армия применяла новинку во Вьетнаме. Только в 1980-х
ученые придумали эффективную и недорогую технологию синтеза октогена.
История создания тротила
Дата | Событие |
1863 г. | Создание немецким ученым Юлиусом Вильбрандом первого образца тротила |
1891 г. | Первое массовое изготовление и использование в Германии |
1905 г. | Начало экспериментов по созданию тротила в США и последующее производство |
1909 г. | Изготовление тротила в России и других странах |
Изготовление данного взрывчатого вещества началось только в 1891 году в Германии, под руководством известного немецкого химика Генриха Каста.
Изготовление и испытания проводились под грифом «Секретно», где в последующем было присуждено название — тротил.
В 1905 году в Германии была изготовлена первая крупная партия, имеющая вес более ста тон. В этом же году состав тротила был раскрыт американскими учеными, которые начали работу по производству взрывчатки в США. Далее секрет был открыт всему миру, после чего началось производство в России и других странах мира.
Самое массовое изготовление взрывчатого вещества было зафиксировано в США в 1945 году, когда на военные и промышленные нужды было изготовлено более 1 млн тон.
Особенности использования
Тротил является взрывчатым веществом с большой мощностью, и имеет множество достоинств, которые выделяют его от других веществ. Тротил может находиться в нескольких формах:
- гранулированная;
- прессованная;
- литая.
Все это позволяет использовать его не только в военном деле, но и в промышленности, например, в горной. Также тротил обладает высоким уровнем безопасности на всех этапах использования и большим сроком хранения без потери всех взрывчатых свойств, который составляет до 20 лет.
Часто используют тротил в соединениях с другими взрывчатыми веществами, что позволяет улучшить качество, снизить чувствительность и добиться постоянного состояния других веществ.
Основное применение тротила:
- военное дело;
- промышленность;
- медицина.
Создание тротила
В 1863 году химик Юлиус Вильбрантд, работавший в университете Гёттингена, получил интересный результат в ходе одного из экспериментов с остатками коксованного угля и нефтью. Полученный состав прекрасно горел, выделяя яркое пламя и много черного дыма. Вильбратд окрестил свой состав тринитротолуолом, однако на несколько десятков лет полученное вещество оказалось забыто.
В начале 1890-х о составе пришлось вспомнить в связи с развитием вооруженных сил. Находившиеся на тот момент на вооружении армий мира взрывчатые вещества (ВВ) обладали множеством минусов. Динамит отличается высокой чувствительностью, и снаряжать им боеприпасы опасно для самих работников фабрик, не говоря о войсках, а о транспортировке во время военных действий, вообще не приходилось и думать.
Гексоген и пикриновая кислота также крайне чувствительны, мелинит вступает в активную связь с металлом оболочки снаряда, основанные на селитре и аммиаке ВВ отличаются гигроскопичностью и быстро выходят из строя.
На фоне этих веществ тринитротолуол был едва ли не идеальной взрывчаткой, а развитие нефтяной промышленности, обеспечило его быстрое распространение.
Большую роль в этом сыграл химик Генрих Каст, по сути доведший до конца работу Вильбрантда и давший возможность производить тринитротолуол в промышленных масштабах. Кстати, название тротил было придумано для того, что бы сбить с толку русскую и иные разведки, активно искавшие, чем это занимается немецкая химическая промышленность. Происхождение слова простое, это сокращенная форма от полного названия взрывчатки.
Шило в мешке утаить невозможно, поэтому уже в 1909 году в России на Охтинском заводе стала производиться эта секретная новая взрывчатка. Первая Мировая война прошла под знаком равенства пикриновой кислоты и тола в качестве ВВ, но в послевоенный период и в эпоху Второй Мировой войны тротил стал главной взрывчаткой на планете.
Первоначально толуол, продукт, получаемый из нефти, нитровали в три стадии с последующей очисткой и кристаллизацией с помощью этилового спирта. Трудоемкий процесс, в котором было задействовано ценное, «дефицитное» сырье, изменили в 1932-1933 годах.
Модернизация позволила пустить спирт на более важные нужды, его заменили кислотой. Сильно мешал факт прерывающегося производства взрывчатки. В 1936 году был опробована и принята технология производства тринитротолуола непрерывного типа в четыре фазы. В послевоенное время создавались новые способы непрерывного производства тротила для армии и промышленности.
Особенностью их было использование концентрированных кислот. В этом отечественная промышленность серьезно обгоняла западных конкурентов, так как и в Германии, и в Англии, и в США производство ВВ было не так дешево и эффективно как в СССР, и, как правило, было прерывающегося типа.
Это интересно: Коллективные средства защиты
Историческое происхождение стоимости
Альтернативные значения эквивалента TNT могут быть рассчитаны в зависимости от того, какое свойство сравнивается, и когда в двух процессах детонации значения измеряются.
Если, например, сравнение проводится по выработке энергии, энергия взрывчатого вещества обычно выражается для химических целей как термодинамическая работа произведенный его детонацией. Для TNT это было точно измерено как 4686 Дж / г по большой выборке экспериментов с воздушным ударом и теоретически рассчитано как 4853 Дж / г.
Но даже на этом основании сравнение фактических выходов энергии большого ядерного устройства и взрыва тротила может быть немного неточным. Небольшие взрывы TNT, особенно на открытом воздухе, обычно не сжигают углеродные частицы и углеводородные продукты взрыва. Эффекты расширения газа и изменения давления стремятся быстро «заморозить» горение. Большой открытый взрыв тротила может поддерживать температуру огненного шара на достаточно высоком уровне, так что некоторые из этих продуктов сгорают вместе с кислородом воздуха.
Такие различия могут быть существенными. В целях безопасности широкий диапазон: 2673–6702 Дж было заявлено на грамм TNT при взрыве.
Итак, можно констатировать, что ядерная бомба имеет мощность 15 кт (6.3×1013 J); но настоящий взрыв 15000 тонна куча тротила может дать (например) 8×1013 J из-за дополнительного окисления углерода / углеводородов, отсутствующего при небольших заправках под открытым небом.
Эти сложности обходятся условностью. Энергия, выделяемая одним граммом тротила, условно была определена как 4184 Дж. что ровно один килокалория.
Килотонну тротила можно визуализировать как куб из тротила со стороной 8,46 метра (27,8 фута).
Граммы TNT | Символ | Тонны тротила | Символ | Энергия | Энергия | Соответствующая потеря массы |
---|---|---|---|---|---|---|
миллиграмм в тротиловом эквиваленте | мг | нанотонна тротила | нт | 4.184 Дж или 4,184 джоулей | 1,162 мВтч | 46,55 фг |
грамм тротила | грамм | микротонна тротила | μt | 4.184×103 J или 4,184 килоджоулей | 1,162 Вт · ч | 46,55 пг |
килограмм в тротиловом эквиваленте | кг | миллилитон тротила | мт | 4.184×106 J или 4,184 мегаджоулей | 1,162 кВтч | 46,55 нг |
мегаграмма тротила | Mg | тонна тротила | т | 4.184×109 J или 4,184 гигаджоулей | 1,162 МВтч | 46,55 мкг |
гигаграмма ТНТ | Gg | килотонна тротила | kt | 4.184×1012 J или 4,184 тераджоуля | 1,162 ГВтч | 46,55 мг |
тераграмма TNT | Tg | мегатонна тротила | Mt | 4.184×1015 J или 4,184 петаджоуля | 1,162 ТВтч | 46,55 г |
петаграмма тротила | Стр. | гигатонна тротила | Gt | 4.184×1018 J или 4,184 эксаджоулей | 1,162 ПВтч | 46,55 кг |
Добавьте яркости
Разобравшись в том, как сделать дымовуху, можете поэкспериментировать с различными цветами. В домашних условия можно устроить даже цветную иллюминацию. Для изготовления понадобится 60 грамм калиевой селитры, 40 грамм сахара, а также немного красителя на ваш вкус. Смешиваете ингредиенты и в алюминиевой кастрюле ставите на медленный огонь. Непрерывно помешивая, чтобы субстанция не пригорела, доводите ее до полужидкого состояния. Когда масса станет коричневой, всыпьте чайную ложку соды, не переставая помешивать. После этого можно добавить три чайных ложки красителя. В зависимости от его тона вы можете получить цветные дымовые шашки разных оттенков.
Перемешав последний раз, даём смеси остыть до такого состояния, когда до неё можно будет дотронуться рукой. Надев перчатки, переносим массу в заранее приготовленную ёмкость (например, футляр от фотоплёнки) и плотно забиваем ее. Карандашом делаем отверстие в смеси для фитиля и вставляем его туда, плотно утрамбовав ватой. Полученную конструкцию обматываем скотчем.
Цветные дымовые шашки можно использовать для фотосессии, для придания нужной атмосферы рок-концерту и т. п.
Chemicals-el.ru
В 1936 г. Кноффлером был разработан метод производства гексогена, названный методом «К». Принципиальная схема технологического процесса получения гексогена по этому методу изображена на рис. 7 (см. приложение).
Уротропин нитруется раствором аммонийной селитры в концентрированной азотной кислоте. Нитрование осуществляется в две стадии. В первой стадии к раствору аммонийной селитры в азотной кислоте при температуре 20° добавляют уротропин. При этом образуется гексоген и формальдегид. Последний во второй стадии при температуре 65–70°С взаимодействует с аммонийной селитрой и азотной кислотой, образуя добавочное количество гексогена. Далее массу охлаждают.
Полученный гексоген отделяют от отработанной кислоты на барабанном фильтре, промывают водой и кристаллизуют из ацетона. В случае необходимости гексоген подвергают флегматизации.
Отработанная кислота содержит некоторое количество формальдегида, вследствие чего является нестойкой и не может быть подвергнута переработке. Поэтому вначале отработанную кислоту нагревают в специальных аппаратах при 90–95°С. При этом происходит полное окисление формальдегида и частичное разложение аммонийной селитры. Выделяющиеся при этом окислы азота и пары азотной кислоты поступают на абсорбционную установку. Стабилизированную азотную кислоту, содержащую около 48% HNO3 и 24% NH4NO3, подвергают дистилляции в специальных вакуум-аппаратах.
Основным преимуществом метода «К» является хороший выход гексогена (по формальдегиду 60% от теоретического). Серьезными недостатками метода являются: большое количество перерабатываемых материалов (на тонну гексогена перерабатывается свыше 14 т продуктов, что приводит к резкому снижению производительности аппаратуры и усложняет процесс) и весьма сложный процесс регенерации азотной кислоты и аммонийной селитры.
На одну тонну гексогена расходуется: уротропина 0,48–0,5 т, аммонийной селитры 4,8 т; азотной кислоты 8,6 т. Регенерируется аммонийной селитры 3,6 т, азотной кислоты 7,2 т .
Скорость химической реакции Вокруг нас постоянно происходят тысячи химических реакций. Горит костер и горит газ в конфорке газовой плиты, ржавеет железо, молоко превращается в творог, на фотопленке возникают изображени … Ученые обнаружили молекулу, которая уменьшает последствия сердечных приступов Ученые обнаружили молекулу, которая уменьшает последствия сердечных приступов, активируя защитный механизм, предохраняющий ткани сердца от повреждений при недостатке в них кислорода, говорится в стать …
Инновационный путь развития технологии создания новых лекарственных средств После распада СССР и государственного экономического кризиса 1998 года химико-фармацевтическая промышленность пришла в упадок. На данный момент объем продаж импортных готовых лекарственных с …
«Полимер» сегодня
В тяжелые 1990-е штат завода сильно сокращается, предприятие разделяется на несколько отдельных производств. Благодаря усилиям руководства и коллектива завод, получивший название «Полимер», смог сохранить компетенции в создании боеприпасов.
Проверка готовых изделий, 1960-е
Сегодня АО «Полимер» − ведущее предприятие отрасли, стратегическая организация страны, исполнитель государственной программы вооружения и гособоронзаказа. Чапаевский завод входит в контур управления холдинга «Технодинамика» Госкорпорации Ростех и выпускает боеприпасы и комплектующие элементы на основе бризантных взрывчатых веществ практически для всех видов Вооруженных сил РФ.
Историческое происхождение стоимости
Альтернативные значения эквивалентности тротила могут быть рассчитаны в зависимости от того, какое свойство сравнивается, и когда в двух процессах детонации значения измеряются.
Если, например, сравнение проводится по выработке энергии, энергия взрывчатого вещества обычно выражается для химических целей как термодинамическая работа, производимая его детонацией. Для TNT это было точно измерено как 4686 Дж / г из большой выборки экспериментов с воздушным ударом и теоретически рассчитано как 4853 Дж / г.
Но даже на этой основе сравнение фактических выходов энергии большого ядерного устройства и взрыва тротила может быть немного неточным. Небольшие взрывы TNT, особенно на открытом воздухе, обычно не сжигают углеродные частицы и углеводородные продукты взрыва. Эффекты расширения газа и изменения давления имеют тенденцию к быстрому «замораживанию» ожога. Большой открытый взрыв тротила может поддерживать температуру огненного шара на достаточно высоком уровне, так что некоторые из этих продуктов сгорают вместе с атмосферным кислородом.
Такие различия могут быть существенными. В целях безопасности диапазон до2673–6702 Дж на грамм тротила после взрыва.
Итак, можно констатировать, что ядерная бомба имеет мощность 15 кт (6,3 × 10 13 Дж ); но настоящий взрывКуча тротила 15 000 тонн может дать (например)8 × 10 13 Дж из-за дополнительного окисления углерода / углеводородов, отсутствующего при небольших зарядах на открытом воздухе.
Эти сложности обходятся условностью. Энергия, выделяемая одним граммом тротила, была условно определена как 4184 Дж, что составляет ровно одну килокалорию .
Килотонну тротила можно представить как куб из тротила со стороной 8,46 метра (27,8 фута).
Граммы TNT | Условное обозначение | Тонны тротила | Условное обозначение | Энергия | Энергия | Соответствующая потеря массы |
---|---|---|---|---|---|---|
миллиграмм в тротиловом эквиваленте | мг | нанотонна тротила | нт | 4,184 Дж или 4,184 джоуля | 1,162 мВтч | 46,55 фг |
грамм тротила | грамм | микротонна тротила | μt | 4,184 × 10 3 Дж или 4,184 килоджоулей | 1,162 Вт · ч | 46,55 пг |
килограмм в тротиловом эквиваленте | кг | миллилитон тротила | мт | 4,184 × 10 6 Дж или 4,184 мегаджоулей | 1,162 кВтч | 46,55 нг |
мегаграмма тротила | Mg | тонна тротила | т | 4,184 × 10 9 Дж или 4,184 гигаджоулей | 1,162 МВтч | 46,55 мкг |
гигаграмма ТНТ | Gg | килотонна тротила | kt | 4,184 × 10 12 Дж или 4,184 тераджоуля | 1,162 ГВтч | 46,55 мг |
тераграмма TNT | Tg | мегатонна тротила | Mt | 4,184 × 10 15 Дж или 4,184 петаджоуля | 1,162 ТВтч | 46,55 г |
петаграмма тротила | Стр. | гигатонна тротила | Gt | 4,184 × 10 18 Дж или 4,184 эксаджоулей | 1,162 ПВтч | 46,55 кг |
Историческое происхождение стоимости [ править ]
Альтернативные значения эквивалента TNT могут быть рассчитаны в зависимости от того, какое свойство сравнивается, и когда в двух процессах детонации значения измеряются.
Если, например, сравнение проводится по выработке энергии, энергия взрывчатого вещества обычно выражается для химических целей как термодинамическая работа, производимая его детонацией. Для TNT это было точно измерено как 4686 Дж / г из большой выборки экспериментов с воздушным ударом и теоретически рассчитано как 4853 Дж / г.
Но даже на этой основе сравнение фактических выходов энергии большого ядерного устройства и взрыва тротила может быть немного неточным. Небольшие взрывы TNT, особенно на открытом воздухе, обычно не сжигают углеродные частицы и углеводородные продукты взрыва. Эффекты расширения газа и изменения давления стремятся быстро «заморозить» горение. Большой открытый взрыв тротила может поддерживать температуру огненного шара на достаточно высоком уровне, так что некоторые из этих продуктов сгорают вместе с кислородом воздуха.
Такие различия могут быть существенными. В целях безопасности широкий диапазон:2673–6702 Дж на грамм тротила после взрыва.
Итак, можно констатировать, что ядерная бомба имеет мощность 15 кт (6,3 × 10 13 Дж ); но настоящий взрывКуча тротила 15 000 тонн может дать (например)8 × 10 13 Дж из-за дополнительного окисления углерода / углеводородов, отсутствующего при небольших зарядках на открытом воздухе.
Эти сложности обходятся условностью. Энергия, выделяемая одним граммом тротила, была условно определена как 4184 Дж , что составляет ровно одну килокалорию .
Килотонну тротила можно визуализировать как куб из тротила со стороной 8,46 метра (27,8 фута).
Граммы TNT | Символ | Тонны тротила | Символ | Энергия | Энергия | Соответствующая потеря массы |
---|---|---|---|---|---|---|
миллиграмм в тротиловом эквиваленте | мг | нанотонна тротила | нт | 4,184 Дж или 4,184 джоуля | 1,162 мВтч | 46,55 фг |
грамм тротила | грамм | микротонна тротила | μt | 4,184 × 10 3 Дж или 4,184 килоджоулей | 1,162 Вт · ч | 46,55 пг |
килограмм в тротиловом эквиваленте | кг | миллилитон тротила | мт | 4,184 × 10 6 Дж или 4,184 мегаджоулей | 1,162 кВтч | 46,55 нг |
мегаграмма тротила | Mg | тонна тротила | т | 4,184 × 10 9 Дж или 4,184 гигаджоулей | 1,162 МВтч | 46,55 мкг |
гигаграмма ТНТ | Gg | килотонна тротила | kt | 4,184 × 10 12 Дж или 4,184 тераджоуля | 1,162 ГВтч | 46,55 мг |
тераграмма TNT | Tg | мегатонна тротила | Mt | 4,184 × 10 15 Дж или 4,184 петаджоуля | 1,162 ТВтч | 46,55 г |
петаграмма тротила | Стр. | гигатонна тротила | Gt | 4,184 × 10 18 Дж или 4,184 экзаджоуля | 1,162 ПВтч | 46,55 кг |
Динамит
В 1847 году итальянский химик Асканио Собреро синтезировал жидкость, позволявшую «левитировать» тяжёлые предметы. В миру она получила название «нитроглицерин». Но Собреро и не подозревал, какие серьёзные последствия его открытие будет иметь для всего мира. Полученная жидкость взрывалась практически от всего: от нагрева, удара или трения. Неправильное хранение тоже приводило к взрыву.
После синтеза вещество лучше было сразу пускать в дело. А дел было много. На повестке дня стояло промышленное развитие: человечеству требовались руда, тоннели, дороги, котлованы, так что волшебная жидкость пришлась очень к месту. И как было бы замечательно, если бы так всё и осталось, — но увы, увы…
По легенде, однажды, когда Альфред Нобель перевозил нитроглицерин, некоторое его количество вылилось из бутылки и впиталось в землю — ею, за неимением пупырчатой плёнки, обкладывали бутылки в телеге. Поэкспериментировав с полученной грязью, знаменитый изобретатель и филантроп обнаружил, что по мощности взрыва получившаяся смесь практически не уступает нитроглицерину, и при этом её можно хранить, кидать, резать, перевозить — да хоть горшки лепить, лишь бы в печь не сажать.
Сам Нобель эту байку яростно отрицал — дескать, чтобы у меня, да что-то пролилось!
Но невозможно вытравить из народного сознания то, что имеет глубокую психологическую основу — страх.
Нобель был успешным предпринимателем, наладившим в Швеции, а затем и за рубежом производство нитроглицерина. Его заказчиками становились как правительства, так и частные лица. Но успешным он оказался только касательно доходов. А вот по части инцидентов удачливым его не назовешь…
У Альфреда взрывалось всё: заводы, корабли, лаборатории. Во время одного из взрывов погиб его младший брат. Люди боялись внеплановых детонаций, государства издавали законы о запрете производства нитроглицерина на своей территории.
Впрочем, сам изобретатель настаивал, что целенаправленно экспериментировал с 1864 года с пропиткой разнообразных веществ нитроглицерином. В качестве одного из них использовалась кремнистая земля — кизельгур, и это был успех. Так путём долгого труда в 1866 году Альфред Нобель изобрёл динамит.
Принцип самой знаменитой на планете взрывчатки прост: берём вещество-поглотитель, пропитываем его нитроглицерином, вставляем капсюль — и вуаля.
Изобретение приняли на ура. Одним из его вариантов стали так называемые желатин-динамиты, более известные как «гремучие студни». Благодаря тому, что синтезировать нитроглицерин и нитроцеллюлозу было сравнительно несложно, русские революционеры-народники стали активно использовать это сочетание для производства своих бомб — химиками они были хорошими.
Так, гремучим студнем собственного производства товарищ Кибальчич отправил к праотцам императора Александра II (чем на практике продемонстрировал невозможность уничтожить монархию путём убийства монархов).
Но всё это уже давняя история.
Оценка параметров ударной волны при взрыве конденсированных ВВ
Избыточное давление ΔP для свободно распространяющейся сферической воздушной ударной волны убывает по мере удаления от места взрыва. Поэтому расчет его значений обычно проводится на основании соотношений, в которых давление является функцией двух аргументов — массы ВВ и расстояния от места взрыва.
Сложность разработки и последующего использования таких аналитических выражений определяется следующим обстоятельством. Скорость спада значения ΔP по мере удаления от места взрыва изменяется за счет влияния на ударную волну среды, в которой она распространяется. Чем больше расстояние от места взрыва, тем сильнее искажается характер изменения давления во фронте ударной волны. Для двух ударных волн, которые при одинаковых условиях распространения в некоторый момент времени имели одно и тоже значение ΔP, в последующие моменты значения ΔP будут отличаться, если предыстория распространения этих волн была разной. Следовательно, расчетные соотношения для определения значений ΔP в эти последующие моменты также должны быть разными.
По изложенным причинам в технической литературе представлен достаточно широкий спектр расчетных соотношений для определения значений ΔP, каждое из которых имеет свою сферу применения и назначение. Например, для воздушного взрыва, для наземного взрыва, для малых расстояний от места взрыва, для значительных расстояний от места взрыва, для относительно небольших зарядов ВВ, для крупных зарядов ВВ и т.д.
При дальнейшем изложении в материалах курса будет использоваться одно базовое соотношение:
Историческое происхождение стоимости [ править ]
Альтернативные значения эквивалентности тротила могут быть рассчитаны в зависимости от того, какое свойство сравнивается, и когда в двух процессах детонации значения измеряются.
Если, например, сравнение проводится по выработке энергии, энергия взрывчатого вещества обычно выражается для химических целей как термодинамическая работа, производимая его детонацией. Для TNT это было точно измерено как 4686 Дж / г из большой выборки экспериментов с воздушным ударом и теоретически рассчитано как 4853 Дж / г.
Но даже на этой основе сравнение фактических выходов энергии большого ядерного устройства и взрыва тротила может быть немного неточным. Небольшие взрывы TNT, особенно на открытом воздухе, обычно не сжигают углеродные частицы и углеводородные продукты взрыва. Эффекты расширения газа и изменения давления имеют тенденцию к быстрому «замораживанию» ожога. Большой открытый взрыв тротила может поддерживать температуру огненного шара на достаточно высоком уровне, так что некоторые из этих продуктов сгорают вместе с атмосферным кислородом.
Такие различия могут быть существенными. В целях безопасности диапазон до2673–6702 Дж на грамм тротила после взрыва.
Итак, можно констатировать, что ядерная бомба имеет мощность 15 кт (6,3 × 10 13 Дж ); но настоящий взрывКуча тротила 15 000 тонн может дать (например)8 × 10 13 Дж из-за дополнительного окисления углерода / углеводородов, отсутствующего при небольших зарядах на открытом воздухе.
Эти сложности обходятся условностью. Энергия, выделяемая одним граммом тротила, условно была определена как 4184 Дж , что составляет ровно одну килокалорию .
Килотонну тротила можно представить как куб из тротила со стороной 8,46 метра (27,8 фута).
Граммы тротила | Символ | Тонны тротила | Символ | Энергия | Энергия | Соответствующая потеря массы |
---|---|---|---|---|---|---|
миллиграмм в тротиловом эквиваленте | мг | нанотонна тротила | нт | 4,184 Дж или 4,184 джоулей | 1,162 мВтч | 46,55 фг |
грамм тротила | грамм | микротонна тротила | μt | 4,184 × 10 3 Дж или 4,184 килоджоулей | 1,162 Вт · ч | 46,55 пг |
килограмм в тротиловом эквиваленте | кг | миллилитон тротила | мт | 4,184 × 10 6 Дж или 4,184 мегаджоулей | 1,162 кВтч | 46,55 нг |
мегаграмма тротила | Mg | тонна тротила | т | 4,184 × 10 9 Дж или 4,184 гигаджоулей | 1,162 МВтч | 46,55 мкг |
гигаграмма ТНТ | Gg | килотонна тротила | kt | 4,184 × 10 12 Дж или 4,184 тераджоуля | 1,162 ГВтч | 46,55 мг |
тераграмма TNT | Tg | мегатонна тротила | Mt | 4,184 × 10 15 Дж или 4,184 петаджоуля | 1,162 ТВтч | 46,55 г |
петаграмма тротила | Стр. | гигатонна тротила | Gt | 4,184 × 10 18 Дж или 4,184 эксаджоулей | 1,162 ПВтч | 46,55 кг |
Полимерный азот
Идеальной взрывчаткой могло бы стать соединение, в котором
присутствуют только атомы азота. Создание такого полимерного азота ученые
предсказали еще в начале 90-х. Впервые вещество экспериментально получили в
2004 году в России, однако для его синтеза требуется давление свыше миллиона
атмосфер, что исключает практическое применение такой взрывчатки.
Ученые продолжают поиски самого лучшего взрывчатого вещества
— согласно прогнозам, некоторые виды нитридов, в которых несколько атомов азота
особым образом соединены с атомами хрома, циркония или гафния, могут обладать
чудовищным энергетическим потенциалом, схожим с полимерным азотом.