Појачивач детонатора
Појачивач детонатора (појачивач експлозива), је осетљиво експлозивно пуњење које делује као мост између (релативно слабог) конвенционалног детонатора и експлозива ниске осетљивости (али типично високе енергије), као што је ТНТ. То је у ствари средњи детонатор, то јест средње пуњење - експлозивна направа која повећава енергију иницијског експлозивног материјала, иницирајући детонатор не би ли испоручио довољно енергије да покрене наелектрисање ниске осетљивости. Међутим, он детонира примарно пуњење (појачивач), који затим испоручује експлозивни ударни талас који је довољно јак да детонира секундарно, високоенергетско пуњење.
Неки од експлозива као што су – ТНТ, Композиција Б, АНФО и многи други са ниском осетљивошћу на удар – немају довољно енергије тако да ни сам детонатор не може да их активира, па због тога служе појачивачи детонатора. За разлику од пластичног експлозива C-4, не могу се сви експлозиви детонирати једноставним убацивањем детонатора и испаљивањем.
Појачивач детонатора обично садржи од неколико десетина грама до неколико килограма (обично неколико стотина грама) експлозивног материјала. Масивни појачивачи се користе за детонацију, на пример, великих пуњења од стотина килограма или десетина тона неосетљивог експлозива. Експлозиви који се често користе у индустрији нису довољно осетљиви када се детонирају стандардним експлозивима због неповољних услова (изложеност води, хладноћа, незгодно постављање пуњења). Као резултат тога, у подручјима рударства или промене планинског терена, нека од пуњења припремљених за детонацију можда неће експлодирати, што отежава рад и у великој мери смањује безбедност рада. При раду у таквим условима широко се користе детонаторски појачивачи (средња пуњења), који гарантују ефикасност покретања експлозије.
У почетку је пикринска киселина коришћена као појачивач за детонацију ТНТ-а, мада је замењена због инхерентне опасности од формирања пикрата. Тетрил је заменио пикринску киселину зато што је стабилнија и некада је била веома популарна хемикалија за бустер пуњења, посебно током Другог светског рата. Међутим, од тада, тетрил је у великој мери замењен другим саставима, нпр. малим цилиндром или пелетом флегматизованог РДX-а (нпр. ЦХ-6 или Композиција А-5) или ПЕТН-а (унутар којег се налази детонатор).
На чисто техничком нивоу, довољно велики детонатор би покренуо висок експлозив без потребе за додатним пуњењем. Међутим, постоје веома добри разлози зашто се ова метода никада не користи. Прво, постоји велики безбедносни проблем, тј. детонатори су (као и сви примарни експлозиви) много осетљивији на удар, топлоту и трење од појачивача експлозива. Стога, минимизирање количине примарног експлозива који корисници морају да складиште или носе у великој мери смањује вероватноћу озбиљних несрећа. Додатни економски разлог за коришћење пуњења за подизање експлозива је тај што су хемијска једињења која се користе у детонаторима (нпр. оловни сулфнат) релативно скупа за производњу у поређењу са трошковима производње појачивача експлозива.
Импровизовани експлозиви често користе пластични експлозив као појачивач детонатора. На пример, комад семтекса се утискује у отвор детонатора мина минобацача калибра 120 мм.
Историја[уреди | уреди извор]
Прво експлозивно једињење је највероватније био црни барут, који се обично назива барут. [1] Његово прво појављивање датира из 220. године пре нове ере када су га кинески алхемичари случајно запалили. Међутим, барут је у Европу уведен тек у 13. веку. По први пут се користи у грађевинарству за извођење багеровања реке Нирмен у северној Европи.
Године 1846. италијански професор Асканио Собреро открио је течни нитроглицерин. [2] Неколико година касније, проналазач по имену Имануел Нобел ће развити процес за производњу нитроглицерина. Исте године, поред припреме нитроглицерина, неки истраживачи су се заинтересовали за нитрацију целулозе у циљу добијања нитроцелулозе. Ауторство нитроцелулозе припада немачком неорганском хемичару Рудолфу Кристијану Ботгеру. [3] Због своје велике нестабилности, нитроцелулоза је изазвала бројне хаварије у производним погонима. Године 1865. Сир. Фредерик Абел објављује решење претварањем нитроцелулозе у облик пасте.
Године 1875, Алфред Нобел, син Имануела Нобела, открио је да мешање нитроцелулозе са нитроглицерином даје гел. Овај гел је касније развијен за производњу динамит желатина. [4]
1895. немачки хемичар Ричард Волфенштајн открио је ТАТП 5. ТАТП (триацетон трипероксид) је део породице нестабилних молекула сачињених од цикличних органских пероксида.
Касније, крајем 19. века, пикринска киселина и тринитрофенол појавили су се као замена за црни прах. Пикринска киселина је припремљена у великим размерама 1894. за употребу као основни експлозив у војним употребама. [5].
Коначно, 1863. године, немачки хемичар Јулијус Адолф Вилбранд је открио тринитротолуен (ТНТ). [6] 1914. постаће стандардни експлозив у војсци током Првог светског рата.
Класификација[уреди | уреди извор]
Физичко понашање[уреди | уреди извор]
Експлозија резултира стварањем фронта таласа притиска. Брзина овог таласног фронта одређује класификацију експлозива. Постоје три главне групе експлозива:
- Дување експлозива (режим дефлаграције);
- Бризантни експлозиви (детонациони режим);
- Прогресивни експлозиви су између дувања и разбијача.
Разлика између режима дефлаграције и детонације није увек јасна. У зависности од услова употребе, нормално јак експлозив може да детонира, а нормално јак експлозив може да дефлагрира.
- Експлозиви са дувањем су пројектовани за режим дефлаграције, односно подзвучног самосагоревања (хемијска реакција се шири брзином од 10 до 400 м/с у самом експлозиву).
- Прогресивни експлозиви прате режим суперсоничне детонације (од 2.000 до 3.500 м/с).
- Експлозиви такође детонирају (од 4.000 до 9.000 м/с), то је већ нека хиперсонична брзина детонације.
Експлозиви се такође могу користити за погон пројектила или ракета у облику праха или погонског горива. Режим је тада сагоревање које мора бити веома добро контролисано (пример, два чврста појачивача са сваке стране ракете Ариане).
Експлозиви који дувају а то је режим дефлаграције[уреди | уреди извор]
Експлозив који дува је експлозив који када детонира ствара притисак у правцима најмањег отпора. Ако на зид поставимо мало пуњење експлозива, током експлозије притисак ће се применити на супротну страну зида, зид ће остати нетакнут. Напротив, да је стављено пуњење бризантног експлозива, зид би био оштећен или срушен.
Примери укључују следеће класификације дувања експлозива:
- црни барут, углавном коришћен за старе топове, ватромете и петарде;
- бели прах (нитроцелулоза), такође се користи у неким млазним погонима;
- Смеше које се лако праве: мешавине на бази уобичајених производа као што су лож уље, ђубриво или прашак за прање, што омогућава производњу експлозива домаће производње. Могу се користити у борби у недостатку софистициранијег материјала, а такве ствари се обично користе у (герилским ратовима, асиметричним ратовањима, грађанским ратовима, итд.), или најчешће за терористичке активности.
Бризантни експлозиви[уреди | уреди извор]
Бризантни експлозив је експлозив који приликом своје експлозије врши притисак на најотпорнију зону. Једноставан пример: ако на зид поставимо мало пуњење високог експлозива, током експлозије притисак ће се применити на зид и изазвати перфорацију зида. Напротив, да је постављено експлозивно пуњење, зид не би био перфориран, већ би дошло до јаког ефекта експлозије у правцу супротном од зида.
Бризантни експлозиви имају брзину детонације која прелази 6050 м/с. Најмоћнији познати (октанитрокубан) достиже брзину детонације од 10.100 м/с. Међу њима се могу поменути -нитро и нитратне групе, органски пероксиди, хлорати и перхлорати, азотни халогениди, азиди и фулминати.
Обично се користе у војној области или у грађевинарству. За пиротехнику, пожељнији су експлозиви за дефлаграцију, јер су разбијачи превише сложени за руковање. Штавише, често су веома токсични, а понекад чак и канцерогени.
У грађевинарству, нитроглицерин, пошто је превише нестабилан, није употребљив у свом уобичајеном течном облику; има најширу примену у медицини, јер је снажан вазодилататор. Грађевински инжењери најчешће преферирају динамит, који је нитроглицерин стабилизован додатком стабилизатора (најчешће целулозе). У 21. веку, такозвани пластични експлозиви, који се састоје од експлозива и желатинизатора (у циљу „флегматизације“ активног материјала), су у најширој употреби.
У војној инжињерији се користи неколико експлозива:
- чисти мелинит (познат као пикринска киселина или чак 2, 4, 6-тринитрофенол) се данас више не користи, већ служи као стандард за давање коефицијента практичне употребе (УПЦ) експлозива, мерећи његову снагу;
- ТНТ или тринитротолуен је био широко коришћен током Другог светског рата;
- хексолит или РДКС, чији је дериват C-4;
- октолит (искључива војна употреба) био је најмоћнији експлозив 1980-их;
- донарит (трговачки назив, од немачког Доннер, "гром") је експлозив који садржи 70 до 80% амонијум нитрата, 15 до 25% тринитротолуена и 5% нитроглицерина. [1] Његова брзина детонације је 4.100 м/с. Користили су га војни инжењери Вермахта.
- тетритол
Алуминијумски прах се понекад додаје ТНТ-у да би се повећала снага експлозије (нпр. амонал).
Подела по осетљивости[уреди | уреди извор]
Примарни експлозив[уреди | уреди извор]
У пиротехници, примарни експлозив или покретач је експлозивна хемикалија, она која прва покреће пиротехнички ланац који води до експлозије експлозивног пуњења.
Налазе се, на пример у детонаторима. Они су генерално токсични и опасни производи, извор многих незгода од њиховог открића.
Функције[уреди | уреди извор]
Његова сврха може бити да покрене реакцију самостално, или да запали појачивач експлозива који служи као мост између експлозива ниске енергије и оног који има високу енергију, али ниску реактивност.
Токсичност[уреди | уреди извор]
Ови производи су често токсични и увек опасни, укључујући последице загађења.
Секундарни експлозив[уреди | уреди извор]
Секундарни експлозив је експлозив способан да испоручи веома велику количину енергије. Ово је случај на пример са C-3 и C-4.
- тринитротолуен (ТНТ)
- нитроглицерин …
Међутим, експлозив ове врсте је направљен да буде моћан, али стабилан колико год је то могуће. Стога му је потребна енергија активације да би експлодирала. Увек се поставља иза примарног експлозива који делује као детонатор.
Експлозија овог примарног наелектрисања даје мало енергије у поређењу са секундарним наелектрисањем, али довољно топлоте и ударног таласа да активира ово друго пуњење.
Експлозивни појачивач[уреди | уреди извор]
Експлозивни појачивач, или секундарни експлозив, служи као мост између експлозива ниске енергије и оног који има високу енергију (детонатора), али ниску реактивност.
Концентрише енергију примарног експлозива да би покренуо реакцију другог експлозива. Појачивачи се стварају мешањем компоненти високе реактивности и високе енергије у различитим пропорцијама.
На пример, иницијатор нема потребну енергију активације да покрене реакцију велике количине високог експлозива (као што су ПЕТН, ТНТ и АНФО), појачивач доноси енергију активације потребну за покретање хемијска реакција.
Тетрил је био популаран у 20. веку као појачивач, посебно током Другог светског рата, али се више не користи у 21. веку, јер је замењен смешама које боље испуњавају захтеве модерних експлозива.
Ови производи су често токсични.
Обука и прописи[уреди | уреди извор]
Из разлога безбедности корисника и борбе против тероризма, употреба експлозива захтева обуку и поштовање прописа који су на снази у земљи. [7] · [8] · [2]
Неопходно је имати овлашћења и имати лиценцу или сертификат. Ове дипломе припрема овлашћено тело током обуке. Добијају се након положеног испита.
Генерално је забрањена производња експлозива. Они се могу добити од произвођача који пласирају само производе који су добили техничко одобрење. [9] · [10]
Корисник такође мора поштовати правила која се односе на транспорт и складиштење експлозива.
Поред тога, француски кривични закон предвиђа казну од три године затвора и новчану казну од 45.000 евра за ширење непрофесионалних метода производње експлозивних направа. Казна може ићи до пет година затвора и 75.000 евра.
Ризици и опасности по животну средину или здравље[уреди | уреди извор]
Одобрени експлозиви су безбедни производи, али могу представљати опасност ако се не поштују безбедносна упутства током њихове употребе:
- случајно активирање осетљивих елемената као што су детонатори након удара, електромагнетне сметње;
- одређене компоненте одређених експлозива су токсичне и могу бити извор тровања услед гасова које експлозив испушта у слабо проветреном окружењу;
- тровање контактом са кожом приликом руковања производима;
- не поштује се безбедносна процедура;
- пројекција или дестабилизација стена и других материјала;
- инцидент током гађања који захтева интервенцију пиротехничара на оштећеном уређају;
- канцерогено дејство или ендокрини дисруптор, за одређене експлозиве (на пример као перхлорат);
- еутрофикацију или дистрофикацију изазвану експлозивима богатим азотом када се растворе у води (укључујући и модерне експлозиве који су веома стабилни у ваздуху и за које се сматра да нису превише агресивни према околини јер су фоторазградиви), или делимично биоразградиви, као нпр. гуанилуреа динитрамид (Фоx-12); потоњи ослобађа велику количину азота у воду, од чега у облику нитрат-јона (НО–3).[11] · [12]
Напомена: Примарни експлозиви попут праха су толико осетљиви да могу да реагују само са статичким електрицитетом који генерише људско тело или трењем.
Специфичне опасности од домаћег експлозива[уреди | уреди извор]
Ватромети, експлозиви домаће израде или импровизоване експлозивне направе (ИЕД) могу представљати опасност за корисника током њихове производње, транспорта или употребе. Неке смеше су нестабилне, детонирају или се спонтано запале на ниским температурама (40 °Ц (104 °Ф)), или при слабом удару, или после одређеног временског периода. Оператер може бити повређен (откинута шака, опекотине, издубљено око, губитак слуха, тровање, делимична евисцерација) или у ређим случајевима убијен. Ови уређаји или смеше могу да повреде друге људе и изазову значајну материјалну штету (издувани зидови и прозори, пожар).
Детекција[уреди | уреди извор]
Електронски детектори се постепено развијају, али се много користи и још увек се користи мирис одређених животиња као што су пси, који могу да открију сумње на одређене производе у облику припремљеног експлозива или чак у облику примарне компоненте (жива, баријум, хлорати итд.), понекад не без опасности по здравље. [13]
Неколико метода (укључујући хемијску анализу и/или изотопски потпис) омогућавају откривање порекла одређених експлозива или њихових компоненти у контексту истраживања. [14]
Галерија слика[уреди | уреди извор]
-
Поглед на попречни пресек мине М4 који приказује детонатор и суседно појачало пуњење окружено главним експлозивним пуњењем ТНТ-а -
Поглед на попречни пресек касетне муниције БЛУ-43 који приказује детонатор и суседно појачало пуњење -
Поглед у одсеку на противпешадијску мину М14. Није потребан појачивач јер је главно експлозивно пуњење тетрил, који је довољно осетљив да га иницира само детонатор -
Поглед у одсеку на ракетну гранату РПГ-2 која показује појачано пуњење -
Поглед у одсеку на мине М2 на којој се види појачано пуњење изнад детонатора -
Група артиљеријских граната калибра 105 мм са пластичним експлозивом стављеним у џепове упаљача да би деловала као појачало. Свака од 5 граната је повезана црвеним детонаторским штапином да би истовремено детонирала.
Референце[уреди | уреди извор]
- ^ а б Амерички биро за рударство, Речник рударства, минерала и сродних термина, 1996, CD РОМ.
- ^ а б Ау Цанада : Лои сур лес еxплосифс (L.Р., 1985, цх. Е-17) Архивирано на сајту Wayback Machine (8. новембар 2006)
- ^ Схарп, Том. „1846: Гунцоттон - Тхе боок оф сциенце”. схарпгивинг.цом (на језику: енглески). Приступљено 2022-04-28.
- ^ „Алфред Нобел | Биограпхy, Инвентионс, & Фацтс | Британница”. www.британница.цом (на језику: енглески). Приступљено 2022-04-28.
- ^ „Енцyцлопедиа оф Аркансас”. Енцyцлопедиа оф Аркансас (на језику: енглески). Приступљено 2022-04-29.
- ^ Цоттон2010-08-18Т00:00:00+01:00, Симон. „ТНТ”. Цхемистрy Wорлд (на језику: енглески). Приступљено 2022-04-28.
- ^ Ен Суиссе : Лои фéдéрале сур лес субстанцес еxплосиблес 941.41 Архивирано на сајту Wayback Machine (17. мај 2006)
- ^ En France : Шаблон:Légifrance
- ^ Emploi des explosifs, guide pratique (décret du 27 mars 1987), janvier 1995, p. 12.
- ^ En France : Loi Perben II Art. 322-6-1
- ^ Perreault, N. N.; Halasz, A.; Thiboutot, S.; Ampleman, G.; Hawari, J. (2013). „Joint photomicrobial process for the degradation of the insensitive munition N-guanylurea-dinitramide (FOX-12)”. Environmental Science & Technology. 47 (10): 5193—5198. PMID 23594309. S2CID 780990. doi:10.1021/es4006652.
- ^ Östmark, H.; Bemm, U.; Bergman, H.; Langlet, A. (2002). „N-guanylurea-dinitramide: A new energetic material with low sensitivity for propellants and explosives applications”. Thermochimica Acta. 384 (1–2): 253—259. doi:10.1016/S0040-6031(01)00800-0.
- ^ Gahagan, Patti; Wismer, Tina (2012). „Toxicology of Explosives and Fireworks in Small Animals”. Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice. 42 (2): 361—373. PMID 22381185. doi:10.1016/j.cvsm.2011.12.011..
- ^ David Widory, Jean-Jacques Minet et Martine Barbe-Leborgne, Sourcing explosives: A multi-isotope approach, Special Issue: Forensic application of isotope ratio mass spectrometry (IRMS), Science & Justice, Шаблон:Vol., Шаблон:N°, juin 2009, p. 62–72