Общие понятия о взрыве и взрывчатых веществах (часть 1)

Под взрывом понимается процесс освобождения большого количества энергии в ограниченном объеме за весьма короткий промежуток времени. По своей природе взрыв может быть физическим, химическим и ядерным.
При физических взрывах изменяется только физическое состояние вещества (разрушение баллонов со сжатым газом, паровых котлов, метеоритов при ударе о Землю и др.).
При химических взрывах происходит быстрое химическое превращение вещества, при котором энергия межмолекулярных связей выделяется в виде теплоты и образуются газообразные продукты. Обычно эти превращения протекают в виде реакций окисления элементов, входящих в состав исходного вещества. К химическим взрывам относятся, в частности, взрывы угольной пыли или метана в шахте, паров бензина, мучной пыли на мельницах и др.
При ядерных взрывах происходит превращение атомных ядер исходного вещества в ядра других элементов, сопровождающееся освобождением энергии связи элементарных частиц.
В горной промышленности применяются преимущественно химические взрывы с использованием различных взрывчатых веществ.
Взрывчатыми веществами называются химические соединения или смеси веществ, способные под влиянием внешнего воздействия (удара, нагрева и т.п.) к самораспространяющемуся быстрому превращению в газообразные продукты. Образующиеся газы раскалены и расширяясь, производят механическую работу, создавая в окружающей среде поля напряжений.
Взрывчатые вещества просты в обращении, являются компактными энергоносителями, и для их использования не требуется сложных механизмов, преобразующих один вид энергии в другой. Ни одна машина при равной массе и размерах не может развить такую мощность, как ВВ. Объясняется это тем, что реакция выделения энергии при взрыве протекает очень быстро. В то же время по запасу потенциальной энергии взрывчатые вещества уступают многим видам топлива. Так, теплота сгорания 1 кг антрацита составляет 29 300 кДж, бензина — 41 800 кДж, а теплота, выделяемая при взрыве 1 кг наиболее распространенного ВВ — аммонита — около 4200 кДж. Но скорость взрывчатого превращения аммонита составляет 4000 м/с и, таким образом, заряд массой в 1 кг и длиной в 1 м выделит 4200 кДж энергии за время t=1/4000=0,00025 с.
Легко подсчитать, что мощность взрыва 1 кг аммонита составит более 16,5 млн. кВт.