Що таке вибух? Поняття і класифікація вибухів. Вибухові речовини та вибухонебезпечні об 'єкти

Що таке вибух? Поняття і класифікація вибухів. Вибухові речовини та вибухонебезпечні об 'єкти

Вибух - поширене фізичне явище, яке зіграло чималу роль у долі людства. Він може руйнувати і вбивати, а також нести користь, захищаючи людину від таких загроз, як повінь і астероїдна атака. Вибухи розрізняються за своєю природою, але за характером процесу вони завжди руйнівні. Ця сила і є їх головною відмінною особливістю.

Поняття вибуху

Слово "вибух" "знайоме кожному. Однак на питання про те, що таке вибух, можна відповісти тільки виходячи з того, стосовно чого це слово вживається. Фізично вибух - це процес екстремально швидкого виділення енергії і газів у порівняно невеликому обсязі простору.

Стрімке розширення (теплове або механічне) газу або іншої субстанції, наприклад, коли відбувається вибух гранати, створює ударну хвилю (зону високого тиску), яка може мати руйнівну силу.

У біології під вибухом передбачають швидкий і масштабний біологічний процес (наприклад, вибух чисельності, вибух видоутворення). Таким чином, відповідь на питання про те, що таке вибух, залежить від предмета дослідження. Однак, як правило, під ним мають на увазі саме класичний вибух, про який і піде мова далі.

Класифікація вибухів

Вибухи можуть мати різну природу, потужність. Відбуваються в різних середовищах (включаючи вакуум). За природою виникнення вибухи можна розділити на:

  • фізичні (вибух кульки, що лопнула, тощо);
  • хімічні (наприклад, вибух тротилу);
  • ядерні та термоядерні вибухи.

Хімічні вибухи можуть протікати в твердих, рідких або газоподібних речовинах, а також повітряних зважах. Головними при таких вибухах є окислювально-відновлювальні реакції екзотермічного типу, або екзотермічні реакції розкладання. Прикладом хімічного вибуху є вибух гранати.

Фізичні вибухи виникають при порушенні герметичності ємностей зі скрапленим газом та іншими речовинами, що знаходяться під тиском. Також їх причиною може стати теплове розширення рідин або газів у складі твердого тіла з подальшим порушенням цілісності кристалічної структури, що призводить до різкого руйнування об 'єкта і виникнення ефекту вибуху.

Потужність вибуху

Потужність вибухів може бути різною: від звичайного гучного бавовни через повітряну кульку або підірвану петарду до гігантських космічних вибухів наднових зірок.

Інтенсивність вибуху залежить від кількості виділеної енергії і швидкості її виділення. При оцінці енергії хімічного вибуху використовують такий показник, як кількість виділеної теплоти. Обсяг енергії при фізичному вибуху визначається кількістю кінетичної енергії адіабатичного розширення парів і газів.

Техногенні вибухи

На промисловому підприємстві вибухонебезпечні об 'єкти не рідкість, а тому там можуть виникнути такі види вибухів, як повітряний, наземний і внутрішній (всередині технічної споруди). При видобутку кам 'яного вугілля нерідкими є вибухи метану, що особливо характерно для глибоких вугільних шахт, де з цієї причини є дефіцит вентиляції. Причому різні вугільні пласти мають різний вміст метану, тому і рівень вибухової небезпеки на шахтах різний. Вибухи метану є великою проблемою для глибоких шахт Донбасу, що вимагає посилення контролю і моніторингу його утримання в повітрі рудників.

Вибухонебезпечні об 'єкти - це ємності зі скрапленим газом або пором, що знаходиться під тиском. Також військові склади, контейнери з аміачною селітрою і багато інших об 'єктів.

Наслідки вибуху на виробництві можуть бути непередбачувані, в тому числі трагічні, серед яких лідируюче місце займає можливий викид хімікатів.

Застосування вибухів

Ефект вибуху здавна використовується людством в різних цілях, які можна розділити на мирні і військові. У першому випадку мова йде про створення спрямованих вибухів для руйнування будівель, крижаних заторів на річках, при видобутку корисних копалин, у будівництві. Завдяки їм істотно знижуються трудовитрати, необхідні для здійснення поставлених завдань.

Вибухові речовини

Вибухова речовина - це хімічна суміш, яка під дією певних, легко досягнутих умов, вступає в бурхливу хімічну реакцію, що призводить до швидкого виділення енергії і великої кількості газу. За своєю природою вибух такої речовини подібний до горіння, тільки протікає вона з величезною швидкістю.

Зовнішні впливи, які можуть спровокувати вибух, бувають такими:

  • механічні впливи (наприклад, удар);
  • хімічний компонент, пов 'язаний з додаванням у вибухову речовину інших складових, які провокують початок вибухової реакції;
  • температурний вплив (нагрів вибухової речовини або попадання на неї іскри);
  • детонація від довколишнього вибуху.

Ступінь реакції на зовнішні дії

Ступінь реакції вибухової речовини на будь-яку з впливів виключно індивідуальна. Так, деякі види пороху легко займаються при нагріванні, але залишаються інертними під дією хімічних і механічних впливів. Тротил вибухає від детонації інших вибухових речовин, а до решти факторів він мало чутливий. Гримуча ртуть підривається при всіх видах впливів, а деякі вибухові речовини можуть навіть вибухати мимовільно, що робить такі склади дуже небезпечними і малопридатними для використання.

Як детонує вибухова речовина

Різні вибухові речовини вибухають дещо по-різному. Наприклад, для пороху характерна реакція швидкого займання з виділенням енергії протягом відносно великого проміжку часу. Тому він використовується у військовій справі для надання швидкості патронам і снарядам без розриву їх оболонок.

При іншому типі вибуху (детонаційний) вибухова реакція поширюється по речовині з надзвуковою швидкістю і вона ж є причиною. Це призводить до того, що енергія виділяється в дуже короткий проміжок часу і з величезною швидкістю, тому металеві капсули розриває зсередини. Такий тип вибуху типовий для таких небезпечних вибухових речовин, як гексоген, тротил, амоніт тощо.

Типи вибухових речовин

Особливості чутливості до зовнішніх впливів і показники вибухової потужності дозволяють розділити вибухові речовини на 3 основні групи: метальні, що ініціюють і бризантні. До метальних відносять різні види пороху. У цю групу входять малопотужні вибухові суміші для петард і феєрверків. У військовій справі їх використовують для виготовлення освітлювальних і сигнальних ракет, в якості джерела енергії для патронів і снарядів.

Особливістю ініціюючих вибухових речовин є чутливість до зовнішніх факторів. При цьому у них невисока вибухова потужність і тепловиділення. Тому їх використовують як детонатора для бризантних і метальних вибухівок. Для виключення самопідриву їх ретельно упаковують.

Бризантні вибухові речовини мають найбільшу вибухову потужність. Вони використовуються як начинка для бомб, снарядів, мін, ракет тощо. Найбільш небезпечними з них є гексоген, тетрил, тен. Менш потужною вибуховою речовиною є тротил і пластид. Серед найменш потужних - аміачна селітра. Бризантні речовини з високою вибуховою потужністю мають і більшу чутливість до зовнішніх впливів, що робить їх ще більш небезпечними. Тому їх використовують у комбінації з менш потужними або іншими компонентами, які призводять до зниження чутливості.

Параметри вибухових речовин

Відповідно до обсягів і швидкості енерго- і газовиділення всі вибухові речовини оцінюють за такими параметрами, як бризантність і фугасність. Бризатність характеризує швидкість енерговиділення, яка безпосередньо впливає на руйнуючі здатності вибухової речовини.

Фугасність визначає величину виділення газів і енергії, а значить і кількість виробленої при вибуху роботи.

За обома параметрами лідирує гексоген, який є найбільш небезпечною вибуховою речовиною.

Отже, ми спробували дати відповідь на питання про те, що таке вибух. А також розглянули основні типи вибухів і способи класифікації вибухових речовин. Сподіваємося, що прочитавши цю статтю, ви отримали загальне уявлення про те, що таке вибух.