Взрывчатые вещества: принцип действия и основные виды

Бризантные ВВ, обладающие нормальной мощностью

Эти вещества имеют длительный период хранения (за исключением динамитов), на них не оказывают ощутимого влияния внешние факторы, при практическом использовании они безопасны.

К бризантным взрывчатым веществам относится:

Тротил – это вещество в виде кристаллов, имеющее желтоватый или коричневатый цвет, горькое на вкус. Температура плавления – 81 °С, а вспышки — 310 °С. На открытом воздухе горение тротила сопровождается пламенем желтоватого цвета с сильной копотью без взрыва, а в закрытом помещении может произойти детонация. Вещество с металлами химической активности не проявляет, практически не чувствительно к ударам, трению и тепловому воздействию. Вступает во взаимосвязь с соляной и серной кислотой, бензином, спиртом, а также ацетоном. Например, при простреле литой и прессованный ружейной пулей тротил не загорается, и взрыва не происходит. Для боеприпасов его применяют в различных сплавах и чистом виде. Вещество используют в виде прессованных шашек различных размеров при выполнении подрывных работ. Пикриновая кислота – бризантное вещество в виде кристаллов, имеющих желтый цвет и горький вкус. Она обладает большей восприимчивостью к воздействию тепла, удара и трения, чем тротил, может взорваться от прострела ружейной пули. Пламя при горении сильно коптит. При большом скоплении вещества происходит детонация. По сравнению с тротилом, пикриновая кислота является более мощным ВВ. Динамиты – имеют разную рецептуру и содержат нитроглицерин, нитроэфиры, селитру, древесную муку и стабилизаторы. Основное применение – народное хозяйство. Главное свойство динамитов – водоустойчивость и значительная мощность. Их недостатком считается увеличенная восприимчивость к термическим и механическим влияниям

Это требует проявления осторожности при транспортировке и проведении взрывных работ. Через полгода динамиты утрачивают способность к детонации

Кроме того, они замерзают при отрицательной температуре около 20 °С и становятся опасными при эксплуатации.

Основные свойства ВВ

Главными из них являются:

• температура продуктов взрыва;
• теплота взрыва;
• скорость детонации;
• бризантность;
• фугасность.

На последних двух пунктах следует остановиться отдельно. Бризантность ВВ – это его способность разрушать прилегающую к нему среду (горную породу, металл, дерево). Данная характеристика во многом зависит от физического состояния, в котором находится взрывчатка (степень измельчения, плотность, однородность). Бризантность напрямую зависит от скорости детонации взрывчатого вещества — чем она выше, тем лучше ВВ может дробить и разрушать окружающие предметы.

• Повышенной мощности: гексоген, тетрил, оксоген;
• Средней мощности: тротил, мелинит, пластид;
• Пониженной мощности: ВВ на основе аммиачной селитры.

Не менее важным свойством взрывчатых веществ является его фугасность. Это самая общая характеристика любого ВВ, она показывает насколько та или иная взрывчатка обладает разрушающей способностью. Фугасность напрямую зависит от количества газов, которые образовываются при взрыве. Следует отметить, что бризантность и фугасность, как правило, не связаны между собой.

Существует общепринятый способ определения мощности различных взрывчатых веществ. Это так называемый тротиловый эквивалент, когда мощность тротила условно принимается за единицу. Используя этот способ можно высчитать, что мощность 125 гр тротила равна 100 гр гексогена и 150 гр аммонита.

Чтобы лучше показать, насколько важна эта характеристика взрывчатого вещества, можно сказать, что американцы разработали специальный стандарт (STANAG 4439) для чувствительности взрывчатых веществ. И на это им пришлось пойти не от хорошей жизни, а после череды тяжелейших несчастных случаев: при подрыве на американской базе ВВС «Бьен-Хо» во Вьетнаме погибли 33 человека, вследствие взрывов на авианосце «Форрестол» были повреждены около 80 самолетов, а также после детонации авиаракет на авианосце «Орискани» (1966 год). Так что хороша не просто мощная взрывчатка, а детонирующая именно в нужный момент — и никогда больше.

Все современные ВВ – это либо химические соединения, либо механические смеси. К первой группе относятся гексоген, тротил, нитроглицерин, пикриновая кислота. Химические взрывчатые вещества, как правило, получают нитрованием различных видов углеводородов, что приводит к введению в их молекулы азота и кислорода. Ко второй группе – аммиачно-селитренные ВВ. В состав взрывчатых веществ подобного типа обычно входят вещества, богатые кислородом и углеродом. Для повышения температуры взрыва в смеси часто добавляют порошки металлов: алюминия, бериллия, магния.

Кроме всех вышеперечисленных свойств, любое взрывчатое вещество должно быть химически стойким и пригодным для длительного хранения. В 80-х годах прошлого века китайцы сумели синтезировать мощнейшую взрывчатку – трициклическую мочевину. Ее мощность превосходила тротил в двадцать раз. Проблема была в том, что через несколько дней после изготовления вещество разлагалось и превращалось в слизь, непригодную для дальнейшего использования.

Песок

Если вы задались вопросом создания взрывчатки, то будьте готовы к тому, что вам придется искать множество элементов для создания данного предмета. Что-то будет найти легко, а над некоторыми компонентами придется, так сказать, “попотеть”. Итак, что же нам первым делом понадобиться для изготовления динамита? Первый компонент – это песок.

С его добычей проблем не должно быть, если вы находитесь не в Нижнем мире. Песчаные блоки – это, пожалуй, один из самых распространенных и легкодоступных ресурсов в игре. Правда, для строительства они не пригодны. Хотя некоторые игроки умудряются внедрить песчаные блоки как элемент декора, и в отдельных случаях выглядит это весьма интересно. Если же говорить о прямом назначении песчаных блоков, то это отличный элемент для крафта.

Где же отыскать данный вид ресурса? Пожалуй, не придется утруждать себя работой, ведь песок есть практически везде. В огромных количествах его можно найти в пещерах, на пляжах и глубоко под водой. Опуститесь на дно моря или же озера, и вы найдете то, что вам нужно! Кроме того, есть вариант, в котором доступно использовать немного другое вещество.

Классификация

Взрывчатые вещества имеют несколько классификаций. На основе своих свойств они подразделяются следующим образом:

• Инициирующие – находят применение для подрыва других ВВ. Они имеют высокую чувствительность к факторам инициации и обладают большей скорости детонации. А также их еще называют первичные ВВ, которые способны взорваться от слабого механического воздействия. В группу входит: диазодинитрофенол, гремучая ртуть.
• Бризантные взрывчатые вещества – характерны большой бризантностью и применяются как основной заряд для большей части боеприпасов. Это вторичные взрывчатые вещества, имеющие меньшую чувствительность к внешним воздействиям по отношению к первичным ВВ. В своем химическом составе они содержат нитраты и их соединения, обладают мощным взрывным действием. Для их взрыва используют небольшое количество инициирующих веществ.
• Метательные – служат источником энергии для метания пуль, снарядов, гранат. К ним относятся разного вида ракетные топлива и порох.
• Пиротехнические составы – используют для специальных боеприпасов. Сгорая, они дают характерный эффект – сигнальный, осветительный.

Кроме этого, по физическому состоянию они бывают:

• твердые;
• жидкие;
• газообразные;
• эмульсионные;
• суспензии;
• пластичные;
• гелеобразные;
• эластичные.

История

1. Артиллерийская граната. 2. Бомба. 3. Картечная граната. XVII—XIX вв.

В период до Первой мировой войны включительно бомбами назывались тяжёлые разрывные (по современной терминологии — фугасные и осколочно-фугасные) артиллерийские снаряды, предназначенные для стрельбы из мортир всех калибров (но не мортирок!), тяжёлых гаубиц и тяжёлых пушек, а также морских бомбических орудий (впрочем, последние вышли из употребления ещё в XIX веке).

В начале XX в. бомбами или бомбочками в обиходе называли также ручные гранаты и винтовочные (ружейные) гранаты. При этом выражение «аэропланная бомба» первоначально означало, собственно, тяжелую ручную гранату, которую сбрасывали с аэропланов лётчики.
Кроме того, в первой половине XX в. в России/СССР и Германии бомбами назвали также надкалиберные боеприпасы к полевым бомбометам, а в России/СССР — иногда также и артиллерийские мины. Наконец, широко распространено применение термина «бомба» для обозначения самодельных взрывных устройств (как метательных, так и инженерных/закладываемых или применяемых в качестве мин-«сюрпризов»), использумемым партизанами и террористами — хотя правильнее назвать их ручными гранатами, минами и фугасами.

В начале XX веке бомбами назывались и некоторые разновидности резервуаров для хранения сжатого газа, в частности, для «веселящего газа» (закиси азота, применяемой для наркоза).

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.

Техника безопасности при работе с взрывоопасными веществами

Список травм, которые может получить человек из-за несчастных случаев, связанных со взрывчатыми веществами, весьма и весьма обширен: термические и химические ожоги, контузия, нервный шок от удара, ранения от осколков стеклянной или металлической посуды, в которой находились взрывоопасные вещества, повреждения барабанной перепонки. Поэтому техника безопасности при работе со взрывоопасными веществами имеет свои особенности. Например, при работе с ними необходимо иметь предохранительный экран из толстого органического стекла или другого прочного материала. Также тот, кто непосредственно работает со взрывоопасными веществами, должен быть облачен в защитную маску или даже шлем, перчатки и передник из прочного материала.

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.

Экспертиза взрывных устройств, взрывчатых веществ и продуктов взрыва

С помощью взрывотехнических исследований могут быть установлены следующие данные: присутствие ВВ и ВУ в обнаруженном на месте происшествия предмете; наличие следов взрыва и фрагментов взорванного ВУ, в том числе микрочастиц и микроследов взорванного заряда ВВ, среди обнаруженных и изъятых на месте происшествия объектов; вид, способ изготовления, наименование и марка ВВ, область его применения и источник происхождения; конструкция и принцип действия ВУ, основные функциональные элементы, порождающие действие, относимость к штатным или самодеятельным боеприпасам, пиротехническим или имитационным средствам; профессиональные навыки и специальные познания изготовителя ВВ и ВУ в соответствующих областях знания; место расположения ВУ и его ориентация в пространстве; возможность внезапного взрыва при определенных манипуляциях с ВВ и ВУ; возможные причины несрабатывания ВУ и др.

Получаемая информация позволяет целенаправленно вести расследование по принципу «от вещественных доказательств к преступнику». Кроме вещественных доказательств взрыва экспертам могут понадобиться: а) копии протоколов допросов свидетелей-очевидцев о взрыве и его последствиях; б) копия протокола осмотра места происшествия и трупа; в) изготовленные в связи с осмотром фотоснимки, видеофонограммы; г) чертежи и рисунки взрывного устройства, сделанные подозреваемым; д) макет взрывного устройства, изготовленный подозреваемым; е) заключение судебно-медицинской экспертизы по результатам исследования трупа потерпевшего.

показать содержание

Общие понятия

Взрыв – это стремительное преобразование взрывчатого вещества в значительное количество чрезвычайно сжатых и нагретых газов, которые, расширяясь, совершают следующую работу: перемещают, дробят, разрушают, выбрасывают.

Взрывчатое вещество подразумевает собой механическую смесь или соединения химических элементов, которые могут быстро преобразоваться в газы. Взрыв похож на горение угля или дров, но различается большой скоростью протекания этого процесса, которая часто составляет десятитысячные доли секунды. В зависимости от скорости превращения взрывы подразделяют так:

• Горение. Передача энергии от одного слоя вещества к другому совершается вследствие теплопроводности. С небольшой скоростью протекает процесс горения и возникновения газов. Такой взрыв свойственен пороху, при котором пуля выбрасывается, но гильза не разрушается.
• Детонация. Энергия от слоя к слою передается практически мгновенно. Газы образуются со сверхзвуковой скоростью, давление стремительно увеличивается, и происходят сильные разрушения. Такой взрыв присущ гексогену, аммониту, тротилу.

Для того чтобы начался процесс взрыва, требуется воздействие извне на взрывчатое вещество, которое бывает следующих типов:

• детонационное – взрыв рядом другого ВВ;
• тепловое – нагревание, искра, пламя;
• химическое – химическая реакция;
• механическое – трение, накол, удар.

Взрывчатого типа вещества неодинаково реагируют на воздействия извне:

• некоторые способны быстро взрываться;
• другие – чувствительны только к определенному воздействию;
• третьи могут взрываться даже без всякого влияния на них.

Понятие, особенности и задачи криминалистического взрывоведения

Криминалистическое взрывоведение – отрасль криминалистики, изучающая взрывчатые вещества, средства взрывания, взрывные устройства и следы их применения в целях раскрытия и расследования преступлений.

Взрывом называют процесс быстрого освобождения большого количества энергии в ограниченном объеме, сопровождаемый внезапным расширением газов или паров. Причины взрывных процессов различны. Чаще всего это внезапное изменение физического состояния системы, быстрая экзотермическая реакция, протекающая с образованием сильно сжатых газообразных или парообразных продуктов.

В качестве взрывчатых веществ (ВВ) выступает круг способных к химическому взрыву веществ, которые изготовлены в промышленных условиях и используются в соответствии с их взрывчатыми свойствами. Все ВВ по областям их применения подразделяются на следующие основные группы: инициирующие (первичные); бризантные (дробящие, или вторичные); метательные (пороха) и пиротехнические составы.

Инициирующие ВВ встречаются в электродетонаторах, капсюлях-детонаторах и капсюлях-воспламенителях.

Бризантные ВВ составляют основу разрывных зарядов в боеприпасах, а также применяются в качестве концентрированного источника энергии в промышленности.

Метательные ВВ (пороха) используются в боеприпасах к боевому, спортивному и охотничьему огнестрельному оружию, в артиллерийских зарядах к орудиям и другим метательным устройствам.

Пиротехнические составы применяются в осветительных, трассирующих, сигнальных, зажигательных, маскирующих и учебно-имитационных целях (пули, патроны, снаряды, гранаты, бомбы, дымовые шашки и т.д.).

Криминалистическая дефиниция самодельных ВВ, которые изготавливаются в кустарных условиях без соблюдения установленных норм и правил, должна содержать указание на следующие основные признаки: потенциальную способность к химическому взрыву; пригодность к поражению людей, техники или сооружений в конкретных условиях; предназначенность для совершения взрыва.

Главная характеристика ВВ – их потенциальная способность к химическому взрыву, характеризующемуся одновременным сочетанием таких факторов, как экзотермичность реакции, большая скорость процесса и наличие газообразования.

Разделяют взрывчатые вещества на типичные и атипичные.

Атипичные ВВ – это самодельные или кустарно изготовленные аналоги типичных ВВ, а также прочие взрывоспособные вещества, смеси или композиции. Для их отнесения к ВВ недостаточно установления только способности к химическому взрыву, необходимо выявление пригодности и предназначенности для причинения повреждений способом взрыва в данных обстоятельствах дела.

Взрывчатые вещества представляют собой специально изготовленные либо приспособленные химические соединения (системы таких соединений), которые обладают потенциальной способностью к взрыву, пригодны для его осуществления, предназначены для применения или фактически использованы в устройствах, эксплуатирующих энергию взрыва.

Криминалистическое взрывоведение изучает такие объекты:

1. Взрывчатые вещества и взрывные устройства (ВУ): заряд, средства инициирования, корпус, камуфляж и др.
2. Следы взрыва (остатки ВУ и ВВ, пораженные объекты).
3. Материалы, вещества, орудия и приспособления, используемые для изготовления самодельных взрывных устройств (СВУ).

Самодельные взрывные устройства – это совокупность взаимосвязанных взрывчатых веществ, средств взрывания и других деталей, сконструированных в единое целое для производства взрыва.

При криминалистическом взрывотехническом исследовании материальной обстановки решаются такие задачи:

1. Обнаружение носителей криминалистически значимой информации;
2. Восстановление первоначального состояния объектов путем реконструкции или реставрации.
3. Установление взрывчатых веществ, средств взрывания, взрывных устройств, а также использованных в конструкции ВУ предметов и материалов.
4. Определение по отобразившимся следам ситуации на месте происшествия обстоятельств взрыва и действий лиц в динамике.
5. Идентификация лица или материального объекта по обнаруженным следам либо установление родовой (групповой) принадлежности сравниваемых объектов.
6. Разработка и совершенствование методик производства взрывотехнических исследований (диагностических, ситуационных и идентификационных, а также связанных с решением вопросов об обстоятельствах взрыва, изучением ВУ и их остатков).
7. Разработка криминалистических средств и методов осуществления предупредительных мер по охране граждан, промышленных объектов, учреждений, транспортных средств от взрывов.

Взрывчатый краситель

В 1868 году британскому химику Фредерику-Августу Абелю после шестилетних исследований удалось получить прессованный пироксилин. Однако в отношении тринитрофенола (пикриновой кислоты) Абелю была отведена роль «авторитетного тормоза». Еще с начала XIX века были известны взрывчатые свойства солей пикриновой кислоты, но о том, что сама пикриновая кислота способна к взрыву, никто не догадывался до 1873 года. Пикриновая кислота на протяжении века использовалась как краситель. В те времена, когда началось оживленное испытание взрывчатых свойств разных веществ, Абель несколько раз авторитетно заявлял о том, что тринитрофенол абсолютно инертен.

Трехмерная модель молекулы тринитрофенола.

Герман Шпренгель был немцем по происхожде-нию, но жил и работал в Великобритании. Именно он дал французам воз-можность заработать денег на секретном мелините.

В 1873 году немец Герман Шпренгель, создавший целый класс взрывчатых веществ, убедительно показал способность тринитрофенола к детонации, но тут возникла другая сложность — прессованный кристаллический тринитрофенол оказался очень капризным и непредсказуемым — то не взрывался, когда надо, то взрывался, когда не надо.

Пикриновая кислота предстала перед французской Комиссией по взрывчатым веществам. Было установлено, что она — мощнейшее бризантное вещество, уступающее разве только нитроглицерину, но ее слегка подводит кислородный баланс. Также выяснили, что сама пикриновая кислота обладает низкой чувствительностью, а детонируют ее соли, образующиеся при длительном хранении. Эти исследования положили начало полному перевороту во взглядах на пикриновую кислоту. Окончательно недоверие к новому взрывчатому веществу было рассеяно работами парижского химика Тюрпена, который показал, что плавленая пикриновая кислота неузнаваемо меняет свои свойства по сравнению с прессованной кристаллической массой и совершенно теряет свою опасную чувствительность.

Это интересно: позже выяснилось, что сплавлением решаются проблемы с детонацией у сходной с тринитрофенолом взрывчатки — тринитротолуола.

Такие исследования, разумеется, были строго засекречены. И в восьмидесятые годы XIX века, когда французы стали выпускать новое взрывчатое вещество под названием «мелинит», Россия, Германия, Великобритания и США проявили к нему огромный интерес. Ведь фугасное действие боеприпасов, снаряженных мелинитом, выглядит внушительным и в наши дни. Активно заработали разведки, и спустя недолгое время тайна мелинита стала секретом Полишинеля.

В 1890 году Д. И. Менделеев писал морскому министру Чихачеву: «Что же касается до мелинита, разрушительное действие коего превосходит все данные испытания, то по частным источникам с разных сторон однородно понимается, что мелинит есть не что иное, как сплавленная под большим давлением остывшая пикриновая кислота».

Немного истории

Человек испокон веков пытался создать вещества, которые при определенном воздействии извне вызвали взрыв. Естественно, делалось это далеко не в мирных целях. И одним из первых широко известных взрывчатых субстанций стал легендарный греческий огонь, рецепт которого до сих пор точно неизвестен. Затем последовало создание пороха в Китае приблизительно в VII веке, который как раз, наоборот, сначала использовали в развлекательных целях в пиротехнике, а лишь потом приспособили для военных нужд.

На несколько столетий утвердилось мнение, что порох является единственным известным человеку взрывчатым веществом. Только в конце XVIII века был открыт фульминат серебра, который небезызвестен под необычным названием «гремучее серебро». Ну а после этого открытия появились пикриновая кислота, «гремучая ртуть», пироксилин, нитроглицерин, тротил, гексоген и так далее.

Общие сведения

Взрывчатыми
веществами
(ВВ) называются химические соединения
или смеси, которые под влиянием
определённых внешних воздействий
способны к быстрому самораспространяющемуся
химическому превращению с образованием
сильно нагретых и обладающих большим
давлением газов, которые, расширяясь,
производят механическую работу.

Взрывчатые
вещества — очень мощный источник энергии.
При взрыве одна 400 г. тротиловая шашка
развивает мощность до160 млн.л.с.

Взрыв
это
химическое превращение вещества из
одного состояния в другое. С химической
точки зрения взрыв — тот же процесс, что
и горение топлива, основанное на окислении
кислородом горючих веществ (углерода
и водорода), но распространяющийся по
взрывчатому веществу с большой переменной
скоростью, измеряемой сотнями или
тысячами метров в секунду.

Процесс
взрывчатого превращения, обусловленный
прохождением ударной волны по взрывчатому
веществу и протекающий с постоянной
для этого вещества сверхзвуковой
скоростью называется детонацией.

Возбуждение
взрывчатого превращения ВВ называется
инициированием.
Для возбуждения взрывчатого превращения
ВВ требуется сообщить ему необходимое
количество энергии (начальный импульс),
которая может быть передана одним из
следующих способов:

• механическим
  (удар, трение, накол);

• тепловым
  (искра, пламя, нагревание);

• электрическим
  (нагревание, искровой разряд);

• химическим
  (реакция с интенсивным выделением
  тепла);

• взрывом
  другого заряда ВВ (взрыв капсюля-детонатора
  или соседнего заряда).