Взрыв

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найти источники:  «Взрыв»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( февраль 2014 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Детонация 16 тонн взрывчатки.

Взрывы бензина , имитация падения бомбы на авиашоу .

Взрыв происходит быстрое расширение объема , связанное с чрезвычайно энергичным наружу высвобождением энергии , как правило , с генерацией высоких температур и выпуска высокого давления газов . Сверхзвуковые взрывы, создаваемые бризантными взрывчатыми веществами , известны как детонации и распространяются посредством ударных волн . Дозвуковые взрывы создаются слабыми взрывчатыми веществами в результате более медленного процесса горения, известного как дефлаграция .

Причины [ править ]

Естественный [ править ]

Взрывы могут происходить в природе из-за большого притока энергии. Большинство природных взрывов возникает в результате различных видов вулканических или звездных процессов. Взрывные вулканические извержения происходят, когда магма, поднимающаяся снизу, содержит много растворенного газа; снижение давления по мере подъема магмы заставляет газ пузыриться из раствора, что приводит к быстрому увеличению объема. Взрывы также происходят в результате ударных событий и таких явлений, как гидротермальные взрывы (также из-за вулканических процессов). Взрывы также могут происходить за пределами Земли во Вселенной в таких событиях, как сверхновые . При лесных пожарах часто происходят взрывыв эвкалиптовых лесах, где эфирные масла на верхушках деревьев внезапно воспламеняются. ^[1]

Астрономический [ править ]

Среди самых крупных известных взрывов во Вселенной - сверхновые , которые возникают после окончания жизни некоторых типов звезд . Солнечные вспышки являются примером обычного взрыва с гораздо меньшей энергией на Солнце, а также, предположительно, на большинстве других звезд. Источником энергии для солнечной вспышки является спутывание силовых линий магнитного поля в результате вращения проводящей плазмы Солнца. Другой тип большого астрономического взрыва происходит, когда очень большой метеороид или астероид ударяется о поверхность другого объекта, например, планеты.

Слияние черных дыр , вероятно, с участием бинарных систем черных дыр , способно излучать во Вселенную множество солнечных масс энергии за доли секунды в форме гравитационной волны . Он способен передавать обычную энергию и разрушительные силы к близлежащим объектам, но на просторах космоса близлежащие объекты обычно встречаются редко. ^[3] Гравитационная волна, наблюдаемая 21 мая 2019 года, известная как GW190521 , вызвала сигнал слияния длительностью около 100 мс, за это время, по оценкам, излучала 9 солнечных масс в виде гравитационной энергии.

Химическая [ править ]

Наиболее распространенными искусственными взрывчатыми веществами являются химические взрывчатые вещества, обычно с быстрой и бурной реакцией окисления, в результате которой образуется большое количество горячего газа. Порох был первым взрывчатым веществом, которое было изобретено и использовано. Другими заметными ранними достижениями в технологии химических взрывов были разработка Фредериком Августом Абелем нитроцеллюлозы в 1865 году и изобретение динамита Альфредом Нобелем в 1866 году. Химические взрывы (как преднамеренные, так и случайные) часто инициируются электрической искрой или пламенем в присутствии кислорода. . Возможны случайные взрывы в топливных баках, ракетных двигателях и т. Д.

Электрический и магнитный [ править ]

Сильноточное электрическое замыкание может вызвать «электрический взрыв», образуя электрическую дугу высокой энергии, которая быстро испаряет металл и изоляционный материал. Эта опасность вспышки дуги представляет опасность для лиц, работающих на распределительном устройстве под напряжением . Кроме того, чрезмерное магнитное давление внутри сверхсильного электромагнита может вызвать магнитный взрыв .

Механический и паровой [ править ]

Строго физический процесс, в отличие от химического или ядерного, например, взрыв герметичного или частично герметичного контейнера под внутренним давлением, часто называют взрывом. Примеры включают перегретый котел или простую жестяную банку с фасолью, брошенную в огонь.

Взрывы паров при расширении кипящей жидкости - это один из типов механических взрывов, которые могут произойти, когда сосуд, содержащий жидкость под давлением, разрывается, вызывая быстрое увеличение объема по мере испарения жидкости. Обратите внимание, что содержимое контейнера может вызвать последующий химический взрыв, последствия которого могут быть значительно более серьезными, например, баллон с пропаном в разгар пожара. В таком случае к эффектам механического взрыва при выходе из строя резервуара добавляются эффекты взрыва, возникающие в результате высвобождения (сначала жидкого, а затем почти мгновенно газообразного) пропана в присутствии источника воспламенения. По этой причине аварийные работники часто различают эти два события.

Ядерная [ править ]

Помимо звездных ядерных взрывов , ядерное оружие - это тип взрывного оружия, разрушительная сила которого определяется ядерным делением или комбинацией деления и синтеза. В результате даже ядерное оружие с небольшой мощностью значительно мощнее, чем самые большие доступные обычные взрывчатые вещества, а одно оружие способно полностью разрушить весь город.

Свойства [ править ]

Force [ править ]

Взрывная сила высвобождается в направлении, перпендикулярном поверхности взрывчатого вещества. Если во время взрыва граната находится в воздухе, направление взрыва будет 360 °. Напротив, в кумулятивном заряде силы взрыва сосредоточены, чтобы произвести более сильный локальный взрыв; Кумулятивные заряды часто используются военными для взлома дверей или стен.

Скорость [ править ]

Скорость реакции - вот что отличает взрывную реакцию от обычной реакции горения. Если реакция не происходит очень быстро, термически расширяющиеся газы будут умеренно рассеиваться в среде без большого перепада давления и без взрыва. Когда, например, горит дровяной огонь в камине, безусловно, происходит выделение тепла и образование газов, но ни один из них не выделяется достаточно быстро, чтобы создать внезапный значительный перепад давления и затем вызвать взрыв. Это можно сравнить с разницей между разрядом энергии батареи , который происходит медленно, и разрядом конденсатора вспышки, как у вспышки камеры , которая высвобождает всю свою энергию одновременно.

Эволюция тепла [ править ]

Выделение тепла в больших количествах сопровождает большинство взрывоопасных химических реакций. Исключения называются энтропийными взрывчатыми веществами и включают органические пероксиды, такие как пероксид ацетона . ^[4] Это быстрое выделение тепла, которое заставляет газообразные продукты большинства взрывных реакций расширяться и создавать высокое давление . Это быстрое создание высокого давления выпущенного газа составляет взрыв. Выделение тепла с недостаточной скоростью не вызовет взрыва. Например, хотя единица массы угля дает в пять раз больше тепла, чем единица массы нитроглицерина , уголь нельзя использовать в качестве взрывчатого вещества (кроме как в виде угольной пыли.), потому что скорость, с которой он выделяет это тепло, довольно низка. Фактически, вещество, которое горит медленнее ( т. Е. Медленное сгорание ), может фактически выделять больше тепла, чем взрывчатое вещество, которое взрывается быстро ( т. Е. Быстрое сгорание ). В первом случае медленное горение преобразует большую часть внутренней энергии ( т. Е. Химический потенциал ) горящего вещества в тепло, выделяемое в окружающую среду, тогда как во втором случае быстрое сгорание ( т. Е. Детонация ) вместо этого преобразует больше внутренней энергии в работу с окружающей средой ( т.е. меньше внутренней энергии превращается в тепло); cf тепла иработа (термодинамика) - это эквивалентные формы энергии. См. « Теплота сгорания» для более подробного рассмотрения этой темы.

Когда химическое соединение образуется из его компонентов, тепло может либо поглощаться, либо выделяться. Количество тепла, поглощаемого или отдаваемого во время преобразования, называется теплотой образования . Теплота образования твердых тел и газов, обнаруживаемая во взрывных реакциях, была определена для температуры 25 ° C и атмосферного давления и обычно выражается в килоджоулей на грамм-молекулу. Положительное значение указывает на то, что при образовании соединения от его элементов поглощается тепло; такая реакция называется эндотермической реакцией. Во взрывной технике только экзотермические материалы.- которые имеют чистое выделение тепла и имеют отрицательную теплоту образования - представляют интерес. Теплота реакции измеряется при постоянном давлении или постоянном объеме. Именно эту теплоту реакции можно правильно выразить как «теплоту взрыва».

Инициирование реакции [ править ]

Химическое взрывчатое вещество - это соединение или смесь, которая при воздействии тепла или удара разлагается или перестраивается с чрезвычайной скоростью, выделяя много газа и тепла. Многие вещества, обычно не классифицируемые как взрывчатые, могут выполнять одну или даже две из этих вещей.

Реакция должна быть способна инициироваться путем воздействия удара, тепла или катализатора (в случае некоторых взрывоопасных химических реакций) на небольшую часть массы взрывчатого материала. Материал, в котором присутствуют первые три фактора, не может быть принят как взрывчатое вещество, если реакция не может произойти, когда это необходимо.

Фрагментация [ править ]

Фрагментация - это скопление и выброс частиц в результате детонации взрывчатого вещества. Фрагменты могут происходить из: частей конструкции (например, стекла , кусочков конструкционного материала или кровельного материала ), обнаженных пластов и / или различных геологических особенностей на уровне поверхности (таких как рыхлые породы , грунт или песок ), окружающей обсадной трубы. взрывчатое вещество и / или любые другие незакрепленные предметы, не испарившиеся ударной волной взрыва. Осколки с высокой скоростью и под небольшим углом могут перемещаться на сотни метров с достаточной энергией, чтобы инициировать другие окружающие фугасные предметы, ранить или убить персонал и / или повредить транспортные средства или конструкции.

Известные примеры [ править ]

Химическая [ править ]

Ядерная [ править ]

• Тринити-тест
• Айви Майк
• Замок Браво
• Царь Бомба
• Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки

Вулканический [ править ]

• Санторини
• Кракатау
• Mount St. Helens
• Гора Тамбора
• Гора Пинатубо
• Теория катастрофы Тоба
• Йеллоустонская кальдера

Звездный [ править ]

• Список сверхновых

Этимология [ править ]

Классический латинский Expdō означает «шипеть плохого актера со сцены», «согнать актера со сцены с помощью шума», от ex- («вне») + plaudō («хлопать; аплодировать»). Современное значение развилось позже: ^[5]

• Классическая латынь: «согнать актера со сцены шумом», следовательно, означает «выгнать» или «отвергать».

По-английски:

• Около 1538 года: «Уехать или уехать хлопая» (первоначально театральное)
• Около 1660 года: «выезд с насилием и внезапным шумом»
• Около 1790 года: «Взрыв с громким шумом».
• Примерно в 1882 году: впервые используется как «взрыв разрушительной силы».

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]