Исследовательский проект "Взрывчатые вещества" ☼ | ИВАНОВ Вячеслав Андреевич. Работа №293862

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение "Средняя школа №5 с углублённым изучением химии и биологии" 

 

 

 

 

 

Проект

 

 

ТЕМА: Взрывчатые вещества

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Иванов Вячеслав, обучающийся 11ЕТ класса

Руководитель: Григорьева Н.Г., учитель химии

 

 

 

Старая русса

2022

 

Содержание:

 

Стр.

Введение

3

Взрыв и взрывчатые вещества

4

Что такое взрыв

4

Взрывчатые

вещества

4

Классификация взрывчатых веществ

6

История изобретения взрывчатых веществ

8

Порох

9

Бездымный порох

9

Изобретение динамита

12

Применение взрывчатых веществ

13

Взрывчатые вещества - разрушители

13

Взрывчатые вещества – созидатели

13

Самые сильные неядерные взрывы в истории

14

Последствия применения фейерверков

15

Заключение

17

Литература

18

П

риложение

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Что такое взрыв, сегодня хорошо представляет каждый из нас - если не с точки зрения физики и химии, то хотя бы визуально. Мы с детства помним, сколько радости и восторга вызывали разноцветные «пучки» искр фейерверков, сияние бенгальских огней, взрывы хлопушек, залпы салюта - красные, синие, голубые, жёлтые - всех цветов и размеров. Они создавали впечатление разноцветного звездопада.

Первый вопрос учителю химии, наверное от каждого мальчишки: «А мы будем что-нибудь взрывать?». 

А ещё взрывчатые вещества ассоциируются с войной, терроризмом. Действительно, современная война не может обходиться без взрывчатых веществ, ведь они - главные средства разрушения, которые применяются в военной технике. Громадные количества взрывчатых веществ идут в военное время на снаряжение артиллерийских снарядов, авиабомб, мин и других боеприпасов. Ещё К. Маркс в письме к русскому критику П.В. Анненкову писал: «Порох остается порохом, употребляется ли он для того, чтобы нанести рану человеку, или для того, чтобы залечить раны того же самого человека». 

В первую очередь, в нашем понимании взрывчатое вещество – порох, при взрыве которого выделяет большое количество тепловой энергии и газообразных веществ. Мы знаем, что его изобрели в Китае. Что порох бывает дымный и бездымный. И это, пожалуй, всё. Картина получается нечёткой, неясной, отрывочной.

Что же такое на самом деле взрыв и взрывчатые вещества, как их классифицируют, какова их история, где и как они применяются - ответам на эти вопросы и посвящена моя учебно-исследовательская работа.

 

Цель работы: подробно изучить свойства, историю и области применения взрывчатых веществ.

Задачи:

1. Познакомиться с литературой и интернет-источниками по изучаемому вопросу.

2. Узнать, что такое взрыв и взрывчатые вещества.

3. Изучить историю изобретения взрывчатых веществ.

4. Определить роль взрывчатых веществ в истории человеческой цивилизации.

 

 

 

 

 

 

2. Взрыв и взрывчатые вещества

2.1. Что такое взрыв

 

Общего и точного определения взрыва не существует. Академические справочники и энциклопедии дают расплывчатое определение вида «неуправляемый быстропротекающий физико-химический процесс с выделением значительной энергии в небольшом объеме».

Взрывы классифицируются на 4 типа, в связи с различной природой источника энергии и способом её освобождения.

 

Термодинамический взрыв

 — довольно большая категория быстропротекающих процессов с выделением тепловой или кинетической энергии. К примеру, если повышать давление газа в герметичном сосуде, то рано или поздно сосуд разрушится и произойдет взрыв. 

Кинетический взрыв

 — преобразова

ние кинетической энергии движущегося материального тела в тепловую энергию при резком торможении. Падение болида на Землю — это вполне характерный пример кинетического взрыва

.

Электрический взрыв

 — выделение тепловой энергии при прохождении так называемых

«ударных» токов в проводнике. Здесь взрывной характер процесса определяется сопротивлением проводника и величиной проходящего тока. К примеру, конденсатор емкостью 100 мкФ, заряженный до 300

В

, накапливает энергию 4,5 Дж. Если замкнуть клеммы конденсатора

тонкой проволочкой, эта энергия выделится на проволочке в виде тепловой за десятки микросекунд, развив мощность в десятки и даже сотни киловатт. При этом проволочка, разумеется, испарится — то есть произойдет взрыв. Электрическим взрывом можно считать и ра

зряд молнии в грозу.

Ядерный взрыв

 — это процесс высвобождения внутриядерной энергии атомов при неуправляемых ядерных реакциях. Здесь энергия выделяется не только в виде тепла — спектр излучения в электромагнитном диапазоне при ядерном взрыве поистине коло

ссален. Кроме того, энергия ядерного взрыва уносится осколками деления или продуктами синтеза, быстрыми электронами и нейтронами

.

2.2 Взрывчатые вещества

Взрывчатое вещество (ВВ) - химическое соединение или смесь веществ, способное в результате определённых внешних воздействий или внутренних процессов взрываться, выделяя тепло и образуя сильно нагретые газы. Комплекс процессов, который происходит в таком веществе, называется детонацией. Традиционно к взрывчатым веществам также относят соединения и смеси, которые не детонируют, а горят с определенной скоростью (метательные пороха, пиротехнические составы).

Существует ряд веществ, также способных к взрыву (например, ядерные и термоядерные материалы). Также существуют методы воздействия на различные вещества, приводящие к взрыву (например, лазером или электрической дугой). Обычно такие вещества не называют «взрывчатыми».

Сложность и разнообразие химии и технологии ВВ, политические и военные противоречия в мире, стремление к засекречиванию любой информации в этой области привели к неустойчивым и разнообразным формулировкам терминов.

Действующая редакция 2005 года принятой ООН Согласованной на глобальном уровне системы классификации опасности и маркировки химической продукции (СГС) даёт следующие определения:

 

Взрывчатое вещество (или смесь) - твердое или жидкое вещество (или смесь веществ), которое само по себе способно к химической реакции с выделением газов при т

акой температуре и таком давлении и с такой скоростью, что это вызывает повреждение окружающих предметов. Пиротехнические вещества включаются в эту категорию даже в том случае, если они не выделяют газов.

 

Пиротехническое вещество (или смесь) – вещество и

ли смесь веществ, которые предназначены для производства эффекта в виде тепла, огня, звука или дыма или их комбинации в результате самоподдерживающихся экзотермических химических реакций, протекающих без детонации.

 

Взрыв представляет собой чрезвычайно быстрый процесс превращения взрывчатого вещества в сильно нагретый и сжатый газ, который при таком же быстром расширении выполняет механические работы перемещения, дробления, выбрасывания и разрушения.

Взрывы в общем похожи на горение угля, дров и других распространенных горючих веществ. Отличие только в скорости горения (при взрыве оно происходит за доли секунды).

Из этого можно вывести два основных типа превращения взрывов:

горение - энергия передается из одного слоя вещества к другому благодаря теплопроводности (порох);

детонация - происходит стремительное расширение образующихся газов. Скорость ударной взрывной волны при этом может достигать скорости звука. Подобные взрывча

тые вещества - тротил, гексоген, аммонит (смотри таблицу «Классификация взрывчатых веществ»).

Существует несколько основных способов воздействия на взрывчатые вещества:

механический – удар, трение, укол;

химический

– химическая реакция взрывчатого вещества

на дополнительное вещество в заряде;

тепловой

– искра, нагревание, воспламенение;

детонационный

– осуществление взрыва одного химического соединения рядом с другим.

 

2.3. Классификация взрывчатых веществ

 

В настоящее время известно огромное количество различных взрывчатых веществ. В литературе приводятся различные способы их классификации. [4-10] Анализ изученных источников позволил обобщить полученные сведения и представить их в виде следующей таблицы:

Классификация взрывчатых веществ

Класс

Взрывчатых, веществ

Представители

Состав

Индивидуальные химические соединения - полностью или частично окисляются внутри молекулы без доступа воздуха

Соединения, не содержащие кислород:

- обладают неустойчивой молекулярной структурой, повышенной чувствительностью к внешним воздействиям (трению, удару, нагреву, огню, искре, переходу между фазовыми состояниями, другим химическим веществам)

Нитраты: калийная и аммиачная селитры KNO3, NH4NO3

Хлораты: KClO3, N(CH3)4ClO3

Перхлораты: KClO4, пропан-2,2-диперхлорат (CH3)2C(ClO4)2 .

Азиды: Pb(N3)₂, Cu(N3)2

Ацетилениды: Ag2C2, Cu2С2, Hg2С2

Диазосоединения: диазометан CH2N2, бензолдиазонийхлорид С6Н5N2Cl

Взрывчатые смеси-композиты - состоят из двух и более, химически не связанных между собой веществ

Сплавы тротила (тринитротолуола) с гексогеном

Форма работы взрыва:

Инициирующие (первичные) –  индивидуальные вещества или смеси, легко взрывающиеся под действием простого начального импульса (удар, трение, луч огня) с выделением энергии

Бризантные (вторичные) – для возбуждения в них детонации необходим начальный импульс в виде взрыва небольшого количества инициирующего ВВ

Метательные

Пиротехнические  – смеси, горение которых сопровождается световыми, тепловыми, звуковыми, дымовыми и реактивными пиротехническими эффектами

Азиды тяжёлых металлов (меди, таллия, кадмия)

Ацетиленид серебра

Пероксид ацетона (триперекись триацетона С3Н6О2)

Тетранитропентаэритрит (пентрит, тэн (CH2ONO2)4C), гексоген, тротил и аммиачно-селитренные ВВ

Черный (дымный) порох (механическую смесь 75% калиевой селитры, 15% угля и 10% серы)

Механические смеси из горючего (Al, Mg, их сплавы, бензин, керосин, нефть, скипидар, крахмал), окислителя соли HNO3, HClO4 и HClO3, FeO, BaO2, MnO2), цементатора (олифа, канифоль, шеллак, искусственные смолы) и специальных примесей для окрашивания пламени или дыма.

Физическое состояние:

Газообразные

Жидкие

Гелеобразные

Суспензионные

Эмульсионные

Твердые

Пластичные

Эластичные

Гремучий газ (2 объема Н2 и 1 объем О2); рудничный газ (воздух с примесью 9% болотного газа (метана СН4); смесь воздуха с 2—3% паров бензина.

«Гремучий студень»: смесь нитро-глицерина и пироксилина (тринитроцеллюлозы)

Смеси аммиачной селитры с различными горючими добавками в воде.

Смеси пересыщенного водного раствора аммиачной селитры с добавкой нитрата натрия (NaNO3) или кальция (Ca(NO3)2), реже – перхлоратов

Смесь гексогена и пластифицирующих веществ (церезин, парафин).

Смесь гексогена и эластирующих пластичных материалов

Метод приготовления зарядов:

Прессованные

Литые (взрывчатые сплавы)

Патронированные

Направление применения:

Военные

Промышленные

Для горного дела

Для строительства

Для сейсморазведки

Для разрушения строительных конструкций

Для обработки материалов

Опытно-экспериментальные

Специального назначения

Непредохранительные

Предохранительные

Антисоциального применения

 

История изобретения взрывчатых веществ

3.1. Порох

Порох представляет собой твердую взрывчатую смесь из измельченных кусочков угля, серы и селитры. При нагревании смеси (при 250 градусах) первой загорается сера, затем она поджигает селитру. При температуре около 300 градусов селитра начинает выделять кислород, благодаря чему происходит процесс окисления и сжигания смешанных с ней веществ. Уголь представляет топливо, доставляющее большое количество газов высокой температуры. Газы начинают расширяться с огромной силой в разные стороны, создавая большое давление и образуя взрывной эффект.

Первыми порох изобрели китайцы. Существуют предположения, что ими и индусами порох был открыт за 1,5 тысячи лет до Рождества Христова. Главной составной часть пороха является селитра, которой было достаточно в Древнем Китае. В некоторых местностях она встречалась в самородном виде и походила на хлопья выпавшего снега. Селитру зачастую использовали вместо соли. При горении селитры с углем китайцы часто могли наблюдать вспышки. Китайский медик Тао Хунцзин, живший в конце V - начале VI столетий впервые описал свойства селитры и ее начали использовать, как лечебное средство. Селитру часто использовали в своих опытах и алхимики. Одним из первых образец пороха изобрел китайский алхимик Сунь Сы-мяо в VII веке. Приготовив смесь селитры, серы и локустового дерева и нагревая ее в тигле, он получил неожиданно сильную вспышку пламени. Полученный порох еще не обладал большим взрывчатым эффектом, потом его состав был усовершенствован другими алхимиками, установившими его основные составляющие. Несколько веков порох применяли для зажигательных снарядов, получивших название «хо пао», что переводится, как «огненный шар». Метательная машина бросала подожженный снаряд, который, разрываясь, разбрасывал горящие частички.

Китайцами были придуманы петарды и фейерверк. Набитая порохом бамбуковая палочка поджигалась и запускалась в небо. Позже, когда качество пороха улучшилось, его стали использовать, как взрывчатое вещество в фугасах и ручных гранатах, но еще долгое время не могли  догадаться использовать силу газов, возникавших при горении пороха, для метания ядер и пуль. Из Китая секрет изготовления пороха попал к арабам и монголам.

Уже в начале ХIII века арабы, достигшие высочайшего мастерства в пиротехнике, устраивали изумительные по красоте фейерверки. От арабов секрет изготовления пороха попал в Византию, а затем и в остальную Европу. Уже в 1220 году европейский алхимик Марк Грек запишет рецепт пороха в своем трактате. Позже о составе пороха довольно точно напишет Роджер Бэкон, ему первому принадлежит упоминание о порохе в научных источниках Европы. Однако прошло еще 100 лет, пока рецепт пороха не перестал быть тайной.

Легенда связывает вторичное открытие пороха с именем монаха Бертольда Шварца. В 1320 году алхимик, проводя опыты, якобы случайно составил смесь из селитры, угля и серы и начал ее толочь в ступке, а вылетевшая из очага искра, попав в ступку, привела к взрыву, что явилось открытием пороха. Бертольду Шварцу приписывают идею использования пороховых газов при метании камней и изобретение одного из первых в Европе артиллерийских орудий. Впрочем, история с монахом, это скорей всего лишь легенда.

В середине ХIV века появились цилиндрические стволы, из которых стреляли пулями и ядрами. Оружие было поделено на ручное огнестрельное и артиллерийское. В конце ХIV века из железа ковали стволы крупного калибра, предназначенные для стрельбы каменными ядрами. А самые крупные пушки, названные бомбардами, отливали из бронзы. Несмотря на то, что в Европе порох был изобретен намного позже, именно европейцы сумели извлечь из этого открытия наибольшую пользу. Следствием распространения пороха было не только бурное развитие военного дела, но и прогресс во многих других областях человеческих знаний и в таких сферах человеческой деятельности, как горное дело, промышленность, машиностроение, химия и многое другое. Сегодня это открытие используют в ракетной технике, где порох используют в качестве топлива. Можно с уверенностью сказать, что изобретение пороха является важнейшим достижением человечества.

 

3.2. Бездымный порох

 

Появление бездымного пороха явилось революцией в военном деле. В течение нескольких десятилетий полностью сменилось стрелковое и артиллерийское вооружение всех стран, появились новые виды оружия. Работы по созданию порохов привели к развитию химической промышленности, появлению новых искусственных материалов.

Большой вклад в производство пороха в России внёс наш гениальный учёный Дмитрий Иванович Менделеев.

В 1891 году Морское и военное министерство поручают Д.И. Менделееву разработку вопроса о бездымном порохе, и он в 1892 г. блестящим образом выполняет эту задачу. Предложенный им «пироколлодий» оказался превосходным типом бездымного пороха, притом универсальным и легко приспособляемым ко всякому огнестрельному оружию.

Вопросом создания бездымных порохов в XIX веке занималось большое количество исследователей в разных странах. Ученые установили, что основой бездымного пороха была нитроклетчатка. Большое количество опытов было проделано между продуктами растительного происхождения (крахмал, бумага, вата, опилки) и азотной кислотой.

Для нарезного оружия военного образца порох оказался неподходящим по слишком сильному действию; он был чересчур быстрогорящий и при большом сопротивлении тяжелой боевой пули развивал в стволе слишком большое давление. Это приводило к разрыву ствола.

Ко времени изобретения бездымного пороха основные принципы получения бездымных взрывчатых веществ также были понятны; необходимое сырье - нитроклетчатка и нитроглицерин - было открыто. Тем не менее, получение бездымного пороха оказалось труднейшей научно-технической задачей. Производство пороха было очень опасным, пожары и взрывы на пороховых заводах того времени были постоянными.

В России производство бездымного пороха пришлось организовывать почти самостоятельно, и эта задача была выполнена быстро и своевременно. Кто не знает знаменитую русскую винтовку «образца тысяча восемьсот девяносто первого года дробь тридцатого» - легендарную трехлинейку, воспетую в стольких солдатских песнях, честно и беспорочно несшую службу в нашей армии в течение шестидесяти лет?

Трехлинейка была первым огнестрельным оружием, предназначенным специально для бездымного пороха. Уже в конце 1888 года первый русский бездымный порох был получен.

Хуже обстояло дело с артиллерийским порохом, особенно для морских орудий крупных калибров. Пироксилиновый порох, в те годы не удавалось еще получить в виде достаточно крупных зерен.

В 1890 году морской министр Н.М. Чихачев обратился с просьбой о помощи к Д.И. Менделееву о создании бездымного пороха.

Прежде всего, Менделеев отправился в Париж и Лондон для ознакомления с пороховым делом Европы. Будучи за границей, Менделеев обратил внимание на чрезвычайно опасную операцию - сушку пироксилинового пороха, вызывающую частые пожары с большим числом жертв. Ученый предложил заменить сушку пироксилина обезвоживанием его спиртом, что является совершенно безопасным. С тех пор во всем мире эта стадия производства пироксилина проводится только по способу Менделеева.

Но главное, над чем работает в эти месяцы Менделеев, - получение нового вида пороха. Логический ход его мысли был примерно таков. Пироксилин - нитроклетчатка, содержащая тринадцать с половиной процента азота, - хорошо взрывается, но плохо растворяется, и потому из него очень трудно делать порох. Коллоксилин с его одиннадцатью процентами азота прекрасно растворим, но является не слишком сильной взрывчаткой. Для этого ему не хватает кислорода, вводимого вместе с азотом. Вот если бы можно было получить продукт, еще растворимый как коллодий, но уже взрывчатый, как пироксилин. И Менделеев создал такой продукт, назвав его пироколлодием, потому что он объединял свойства и пироксилина и коллодия.

Пироколлодий содержал 12,5% азота, обладал мощной взрывчатой силой и растворялся в спиртоэфирной смеси, «как сахар». Он оказался прекрасным исходным материалом при изготовлении пороха для оружия любых калибров. Вплоть до 1893 года шли интенсивные работы по испытанию и проверке нового пороха. Комиссия морской артиллерии во время опытной стрельбы установила, что канал двенадцатидюймового орудия «был так чист, что не пачкал носового платка» и что порох обнаружил «бесподобные баллистические свойства». Руководитель опытов адмирал С.О. Макаров телеграммой поздравил Д.И. Менделеева с выдающимися результатами.

Но в дальнейшем, дело застопорилось. Между военным и морским министерствами возникли разногласия. Охтинский пороховой завод не проявил заинтересованности в новом порохе и заявил, что «пироксилиновый порох вполне тождествен с пироколлодием» и что в последнем нет «никакой новизны». Менделеев был вынужден уйти из созданной им лаборатории. Порох Менделеева на его родине не нашел признания. Заказы на крупные партии артиллерийского пороха были переданы в Германию. За эту недальновидную политику царскому правительству скоро довелось жестоко расплатиться. Во время войны с Германией пироколлодиевый порох пришлось заказывать в Америке, потому что уже в 1895 году предприимчивые американские офицеры Бернад и Конверс взяли на пироколлодиевый порох патент. Они не скрывали, что основой их изобретения были работы русского ученого.

Бездымный порох на основе нитроцеллюлозы имеет много преимуществ перед дымным порохом. Отсутствует дым при стрельбе, поэтому стрелок не обнаруживает себя противнику. Бездымный порох при сгорании образует в 2,8 раза больше газов, поэтому вдвое увеличивается начальная скорость снаряда. Из-за высокой скорости снаряда выше кучность стрельбы и дальность выстрела. При этом происходит крайне малое загрязнение канала ствола пороховым нагаром. При стрельбе патронами с бездымным порохом уменьшается звук выстрела и отдача ружья. Но для бездымного пороха пришлось создавать новый патрон уменьшенного калибра, покрытый твердой оболочкой и сделать прочный с более твердым каналом ствол и более крутые нарезы в стволе.

При всех достоинствах бездымного пороха дымный (черный) порох еще рано списывать со счетов. В настоящее время он применяется очень широко: для изготовления «бикфордова» шнура, им пользуются охотники-промысловики. Черный порох незаменим в пиротехнике и фейерверках, нередко идет в ход в горном деле

Бездымный порох в военном деле практически вытеснил дымный порох. Он широко применяется для снаряжения патронов для стрелкового оружия и зарядов для артиллерийских орудий, а также в качестве топлива для ракет.

Несмотря на то, что со времени создания Д. И. Менделеевым пироколлодия прошло более 100 лет, до настоящего времени его открытие широко используется во всем мире при производстве пороха.

 

3.3. Изобретение динамита

Будущий изобретатель динамита Альфред Нобель родился в Стокгольме (Швеция) 21.10.1833. В детстве Нобель часто болел, но с раннего возраста проявлял живую любознательность. Он интересовался взрывчатыми веществами и выучился основам инженерного дела у своего отца. Семья в 1837 году переехала в Санкт-Петербург, где отец А. Нобеля стал успешным производителем мин и инструментов. Разбогатевшие родители Альфреда теперь могли нанять ему частных учителей, и он оказался нетерпеливым учеником. К 16 годам Нобель стал сведущим химиком, свободно говорившим на английском, немецком, французском и русском языках. В 1850 году Альфред уехал из России, чтобы провести год в Париже, изучая химию, а затем четыре года в Соединенных Штатах, работая под руководством Джона Эриксона, занимавшегося созданием броненосца Monitor. По возвращении в Санкт-Петербург он работал на фабрике своего отца, производившей военную технику во время Крымской войны. По окончании военных действий в 1856 году компания с трудом переходила на изготовление оборудования для пароходов и обанкротилась в 1859 году

Вторым важным изобретением Нобеля был динамит (от греческого δύναμις, «сила»).

В 1867 году он случайно обнаружил, что нитроглицерин полностью поглощается пористым кремнеземом, и полученная в результате смесь была гораздо более безопасной в использовании и проще в обращении. Альфред получил на него патенты в Великобритании (1867) и США (1868). Взрывчатка прославила своего создателя во всем мире, и вскоре она стала применяться при прокладке тоннелей и каналов, строительстве железных и автомобильных дорог.

 

 

Применение взрывчатых веществ

На протяжении многих веков ВВ со стоят на службе у человека. И сегодня существуют области человеческой деятельности, где без взрывчатых веществ обойтись не возможно. Одной из них является военное дело.

Взрывчатые вещества - разрушители

Взрывчатыми веществами снаряжаются боеприпасы различных типов: ракеты, снаряды, мины, торпеды, авиационные и глубинные бомбы. ВВ являются основным средством, обеспечивающим поражение живой силы, боевой техники и разрушение объектов противника.

Для доставки боеприпасов до цели широко используются метательные ВВ - пороха. Пороховой заряд сообщает боеприпасу скорость, необходимую для его переброски на дальние расстояния или поражения быстродвижущихся целей.

Выстрел из артиллерийского орудия с момента удара бойка по капсюльной втулке до разрыва снаряда от действия взрывателя у цели можно представить как связанные друг с другом, чередующиеся в определенной последовательности явления взрывов и горения различных ВВ. От удара бойка взрывается ударный состав в капсюльной втулке. Луч огня от капсюльной втулки передается воспламенителю из дымного пороха и зажигает его. Продукты горения воспламенителя вызывают воспламенение метательного заряда, сопровождающееся образованием большого количества пороховых газов, которые, расширяясь, приводят в движение снаряд.

Снаряд вылетает из ствола орудия и в конце полета разрывается, поражая цель.

Появление новых видов современного оружия не только не снизило значения ВВ и порохов, а, наоборот, расширило область их применения. Они используются в противотанковых и зенитных управляемых ракетах, ракетах оперативно-тактического назначения, авиационных бомбах. Для осуществления взлета современных истребителей применяются пороховые стартовые ускорители.

Даже в ядерном и термоядерном оружии не обошлись без взрывчатых веществ. Чтобы произошел ядерный взрыв, необходимо быстрое соединение нескольких частей ядерного заряда (делящегося вещества), масса которых в отдельности меньше, а в сумме больше критической. Быстрое соединение субкритических масс ядерного заряда достигается взрывом обычного взрывчатого вещества.

Взрывчатые вещества – созидатели

С помощью ВВ выполняются самые разнообразные работы.

При осуществлении грандиозных планов развития хозяйства энергия взрыва принята на вооружение людей как одно из могучих средств ускорения и значительного снижения трудоемкости горных и земляных работ.

С помощью взрыва почти мгновенно можно получить выемку для прокладки дороги в горах или котлован для устройства какого-либо сооружения. ВВ с успехом применяются при строительстве плотин, каналов, для углубления и расширения рек и водоемов.

Когда на строительстве или при добыче полезных ископаемых требуется раздробить твердые горные породы, взрыв очень часто оказывается единственным средством решения такой задачи.

Разрушение каменных строений, предназначенных к сносу, быстро и безопасно производят взрывным способом. Правильный расчет массы и размещения зарядов ВВ исключает повреждение соседних зданий и разлет осколков.

ВВ применяются для уничтожения ледяных заторов на реках, тушения пожаров, осушения болот, разрыхления почвы, корчевки пней.

ВВ используются и при поисках полезных ископаемых. Подземный взрыв может быть источником звуковых или, как их еще называют, сейсмических волн. Направление движения и скорость этих волн зависят от свойств горных пород. Произведя небольшой подземный взрыв и регистрируя на некотором расстоянии от места взрыва с помощью специальных приборов время прибытия сейсмических волн, можно получить данные о расположении невидимых отражающих поверхностей, рассчитать их глубину, угол наклона, а также сделать предположение о структуре пород. Таким способом могут быть открыты полезные ископаемые, залегающие на большой глубине.

С помощью взрыва можно осуществлять резку и сварку металлов.

Взрыв является средством научного исследования. При взрыве имеют место очень высокие температуры, скорости и давления. Это позволяет изучать явления, возникающие при сильном воздействии на вещество, и способствует раскрытию новых свойств материи.

Приведенными примерами не исчерпывается все многообразие случаев практического использования ВВ.

 

Самые сильные неядерные взрывы в истории

Изобретение человеком пороха навсегда изменило характер ведения боевых действий. Уже в средневековье порох широко использовался не только в артиллерии, но и для подрыва крепостных стен, под которые делались подкопы. При этом оборонявшиеся не сидели, сложа руки, они также могли взрывать эти подкопы или рыли контргалереи. Иногда под землей разворачивались настоящие сражения. Эти подземные сражения стали гораздо позднее элементом Первой мировой войны, когда противоборствующие страны увязли в позиционной войне и окопном сидении и вернулись к тактике рытья подкопов и закладки под укрепления противника подземных мин чудовищной мощности.

При этом на период Первой мировой войны приходятся два взрыва огромной силы, один из которых был произведен во время Мессинской битвы в июне 1917 года, а второй произошел уже в декабре 1917 года вдали от линии фронта в канадском Галифаксе, практически полностью разрушив этот город. Взрыв в Галифаксе относится к числу сильнейших рукотворных неатомных взрывов, которые были устроены человечеством, и долгое время считался мощнейшим взрывом неядерной эпохи. (Приложение)

Взрыв скалы Рипл-Рок, Канада, 1958 год, 1 килотонна

Подводная скала Рипл-Рок долгие годы была мучительным препятствием, досаждавшим мореходам в проливе Сеймур, части внутреннего водного пути между Сиэтлом и Аляской, проходящего вблизи острова Ванкувер. Расположенная прямо посреди протоки скала в нижней точке прилива находилась всего в 2,7 метра под поверхностью воды. Ее преодоление было связано с напряженной работой лоцманов, и не всегда оно заканчивалось успехом. Жертвами кораблекрушений, причиной которых послужила скала Рипл-Рок, стали около 120 кораблей разного размера и по крайней мере 110 моряков. В конце концов в середине 1950-х было принято решение о ее ликвидации путем подрыва.

В Рипл-Рок были пробурены несколько шахт, внутрь которых уложили 1270 тонн взрывчатки Nitramex 2H. Работы обошлись в миллионы еще тех долларов и заняли два с половиной года. Час икс наступил 5 апреля 1958-го, когда произошла детонация заряда, что транслировалось на телеканале CBS. В результате впечатляющего взрыва скала была повержена, глубина над ней увеличилась до 14 метров, а моряки стали проходить мимо с уверенностью.

 

Последствия применения фейерверков

Фейерверки, несомненно, это очень красивое зрелище, но только в том случае, если они сертифицированы и их запуском занимаются профессионалы. В любой другом случае, это неимоверная опасность, когда за красоту можно расплатиться здоровьем, а иногда даже и жизнью.

В начале февраля 2013 года депутат и лидер фракции «Гражданская позиция» в Киевсовете Александр Пабат травмировался взрывом от фейерверка. Политик был в очень тяжелом состоянии, его жизнь спасали в европейских клиниках. Как результат, он потерял глаз. По словам депутата Аллы Шлапак, Александр Пабат хотел показать своим детям какой-то фокус, но что-то пошло не так и вместо салюта прогремел взрыв. Пиротехники, в свою очередь, отметили, что, вероятнее всего, депутат просто не соблюдал правила безопасности, поэтому и пострадал.

В 2010 году в Хмельницкой области 27-летний мужчина, запуская фейерверк, смертельно травмировал свою трехлетнюю племянницу. Заряд фейерверка из ракетницы изменил траекторию полета. Летел на взрослых, но они успели наклониться. Как результат, он попал в голову ребенка, который стоял за спинами взрослых. Врачи не сумели спасти жизнь девочки.

В городе Сими Вэлли (Калифорния) в 2013 году во время празднования Дня независимости США при запуске праздничного салюта часть фейерверков взорвалось на земле. Пострадало 28 человек, четверо из них находились в очень тяжелом состоянии.

12 октября 2012 года на востоке Китая во время шоу фейерверков часть зарядов, вместо того чтобы взлететь в воздух, почему-то изменили траекторию, и полетели в сторону зрителей. Пострадало не менее сотни граждан.

В 2009 году в Перми, в клубе «Хромая лошадь» в результате взрыва, который привел к пожару, по меньшей мере погибло сто человек, пострадало 160. По данным специалистов, взрыв и пожар могли быть следствие запуска холодных фейерверков, которые запускают в помещении.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Итак, взрывчатые вещества могут быть как верным помощником человеку, так и врагом при неправильном обращении и хранении. Поэтому необходимо максимально точно следовать правилам техники безопасности, а также не пытаться изображать из себя юного пиротехника и мастерить какие-либо кустарные взрывоопасные вещества.

Человек в процессе своей деятельности постоянно стремится улучшить условия существования, формируя искусственную среду обитания, повышая производительность труда, создавая большие технические системы, развивая экономику.

Но научно-технический прогресс не только способствует повышению производительности труда, росту материального благосостояния и интеллектуального потенциала общества, но и приводит к возрастанию риска аварий и катастроф технических систем, загрязнению биосферы в процессе производственной деятельности человека, что в свою очередь оказывает неблагоприятное влияние на здоровье человека и состояние генетического фонда людей.

Я провел планируемое исследование и узнал много нового. Над своим исследованием я трудился очень увлеченно, мне было интересно узнать о взрывчатых веществах, их истории и свойствах. И с уверенностью могу сказать что достиг цели данной работы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

 

1. StudFiles. БГУ. Лекция «Общие сведения о взрывчатых веществах и средствах взрывания»: http://www.studfiles.ru/preview/5628404/page:2/

2. Textarchive.ru. Химическая технология энергонасыщенных материалов и изделий: http://textarchive.ru/c-2786602-pall.html

3. Взрывчатые вещества - основные понятия, применение, классификация: http://fb.ru/article/47526/vzryivchatyie-veschestva---osnovnyie-ponyatiya-primenenie-klassifikatsiya

4. Значения слова азид. Что такое азид?: http://wordhelp.ru/word/%D0%B0%D0%B7%D0%B8%D0%B4

5. Изобретение бездымного пороха: http://www.hintfox.com/article/stroenie-i-svojstva-dimnogo-i-bezdimnogo-porohov.html

6. Изобретение динамита: http://fb.ru/article/255637/izobretatel-dinamita---nobel-istoriya-izobreteniya-dinamita

7. Классификация ВВ и их основные свойства: http://yro03.narod.ru/29.html

8. Маркс - Павлу Васильевичу Анненкову в Париж. т. 27. 401-412. Брюссель, 28 декабря [1846 г.]: http://philos-ucheb.narod.ru/dialektika/Engels/401-412.htm

9. Мир великих открытий. Порох: http://mirnovogo.ru/porox

10. Оружейная палата. Александр Домингес. Взрывчатые вещества: http://www.lki.ru/text.php?id=6332&print

11. Словари и энциклопедии на Академике: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/88443

12. Химический каталог. Диазосоединения: http://www.ximicat.com/info.php?id=2162ачало формы

Конец формы

13. Штетблехер, А. А. Пороха и взрывчатые вещества / А. А. Штетблехер. - М.: ОНТИ: Главная редакция химической литературы, 1936. - 610 с.

14. Аванесов, Д. С. Практикум по физико-химическим испытаниям взрывчатых веществ / Д. С. Аванесов. - М.: Оборонгиз, 1959. -

 

 

 

 

 

 

 

Приложение

Кратер от взрыва 19 мин в ходе Мессинской операции. 1917 год

Взрыв скалы Рипл-Рок. Канада. 1958 год

 

Словарь терминов

 

Герметический

 

—з

акрытый или закрывающийся наглухо, непроницаемый для газов и жидкостей. 

Болид

 — 

метеор

 либо имеющий заметные угловые размеры

Детонация

 — это режим горения, в котором по веществу распространяется 

ударная волна

, инициирующая химические реакции 

горения

, в свою очередь, поддерживающие движение ударной волны за счёт выделяющегося в 

экзотермических реакциях

 тепла.

Фугас

  — просторечное название инженерных боеприпасов и ар

тиллерийских снарядов фугасного и осколочно-фугасного действия.

Коллоксилин

— 

од

ин из видов промышленного 

нитрата целлюлозы

 с содержанием 

нитратного азота

 до 12%. К- применяют в производстве порохов и 

взрывчатых веществ

, а также некоторых лаков и пленок.

Кремнезем 

—

 

диокси́д

 

кре́мния

, бесцветные 

кристаллы

, обладают высокой 

твёрдостью и прочностью

.