Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Причины взрывов.

Непосредственными причинами взрывов могут быть любые физические явления, вызывающие нарушение устойчивого состояния взрывчатого вещества: изменение температуры, химические реакции, резкие внешние воздействия (удар, трение), ударная волна другого взрыва и т.п..

НОРМАЛЬНАЯ ДЕТОНАЦИЯ.

КРИТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Попытаемся оценить давление детонации по школь­ной формуле: Р =rRT /m. При плотности в детонаци­онной волне около 2 г/см³ получаем 2 ГПа, или 20 тыс. атм. Это много по бытовым меркам, но на порядок меньше, чем реальные данные в табл. 1. Продукты взрыва не идеальный газ! Когда плотность вдвое пре­вышает плотность воды, существенно отталкивание молекул, что и объясняет величину давления.

В условиях взрыва характерная скорость молекулы продуктов должна быть порядка 2 км/с. Для идеально­го газа примерно такой же была бы скорость звука. И здесь проявляется эффект плотности: реальная ско­рость звука в 2-3 раза больше. Повышенная упругость (жесткость) плотного вещества ускоряет передачу ин­формации. Вспомним, что скорость звука в воде при нормальных условиях 1,5 км/с, а в металлах 5-7 км/с — заметно быстрее движения атомов и молекул в этих те­лах.

Детонация распространяется устойчиво и стацио­нарно. Это возможно, только если разрежение, неиз­бежно возникающее позади волны из-за разлета про­дуктов взрыва, не может повлиять на зону реакции. Волны разрежения движутся относительно вещества со скоростью звука. Следовательно, зона реакции должна отделяться от последующего течения поверхностью, из которой газ вытекает (в системе отсчета, связанной с фронтом волны) со скоростью звука. Это правило от­бора нормальной детонации - стационарного режима — предложено С. Чепменом и Жуге. Скорость детона­ции должна несколько превышать скорость звука за фронтом, что и наблюдается.

При малых размерах заряда детонация затухает. Критический диаметр для многих ВВ лежит в диапазо­не от миллиметров до сантиметров. Боковое расшире­ние ослабляет зону реакции, когда время разлета ста­новится порядка времени химической реакции (критерий Ю.Б. Харитона). Из него следует, что любая горючая смесь может детонировать, если заряд доста­точно велик. Действительно, известны неожиданные взрывы материалов, считавшихся инертными. В 1921 году произошел сильнейший взрыв в Оппау (Германия) на заводе удобрений. Произведенная селитра при хра­нении слеживалась и затвердевала. Рыхление продукта производили взрывами небольших зарядов ВВ. За дол­гое время было сделано свыше 20 000 взрывов, однако последний из них вызвал детонацию всей кучи. Погиб­ло около 500 человек и примерно 2000 были тяжело ра­нены.