Взрыв

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Демонстрационные наземные взрывы. Авиашоу на базе Мирамар, Сан-Диего, США

Взрыв — быстропротекающий физический или физико-химический процесс, проходящий со значительным выделением энергии в небольшом объёме за короткий промежуток времени и приводящий к ударным, вибрационным и тепловым воздействиям на окружающую среду вследствие высокоскоростного расширения продуктов взрыва. Взрыв в твёрдой среде вызывает разрушение и дробление.[1]

В физике и технике термин "взрыв" используется в разных смыслах: в физике необходимым условием для взрыва является наличие ударной волны, в технике для отнесения процесса к взрыву наличие ударной волны не обязательно, но существует угроза разрушения оборудования и зданий. В технике в значительной части термин "взрыв" связан с процессами, происходящими внутри замкнутых сосудов и помещений, которые при чрезмерном повышении давления могут разрушится и при отсутствии ударных волн.[2] В технике для внешних взрывов без образования ударных волн рассматриваются волны сжатия и воздействие огненного шара.[3]:9 При отсутствии ударных волн, признаком определяющим взрыв является звуковой эффект волны давления.[4]:104 В технике дополнительно к взрывам и детонации также выделяют хлопки.[5]:5

В юридической литературе широко используется термин "криминальный взрыв" — взрыв, причиняющий материальный ущерб, вред здоровью и жизни людей, интересам общества, а также взрыв, который может вызвать смерть человека.[6]

Взрыв горной массы в карьере

Действие взрыва[править | править код]

Последствия взрыва паровоза, 1911 год

Продукты взрыва обычно являются газами с высокими давлением и температурой, которые, расширяясь, способны совершать механическую работу и вызывать разрушения других объектов. В продуктах взрыва помимо газов могут содержаться и твёрдые высокодисперсные частицы. Разрушительное действие взрыва вызвано высоким давлением и образованием ударной волны. Действие взрыва может быть усилено кумулятивными эффектами.

Действие ударной волны на предметы зависит от их характеристик. Разрушение капитальных строений зависит от импульса взрыва. Например, при действии ударной волны на кирпичную стену она начнет наклонятся. За время действия ударной волны наклон будет незначительным. Однако, если и после действия ударной волны стена будет наклонятся по инерции, то она рухнет. Если предмет жесткий, прочно укреплен и имеет небольшую массу, то он успеет изменить свою форму под действием импульса взрыва и будет сопротивляться действию ударной волны, как силе, приложенной постоянно. В этом случае разрушение будет зависеть не от импульса, а от давления, вызываемого ударной волной.[7]:37

Источники энергии[править | править код]

По происхождению выделившейся энергии различают следующие типы взрывов:

  • Химические взрывы взрывчатых веществ — за счёт энергии химических связей исходных веществ.
  • Взрывы ёмкостей под давлением (газовые баллоны, паровые котлы, трубопроводы) — за счет энергии сжатого газа или перегретой жидкости. К ним, в частности, относятся:
  • Ядерные взрывы — за счет энергии, высвобождающейся в ядерных реакциях.
  • Электрические взрывы (например, при грозе).
  • Вулканические взрывы.
  • Взрывы при столкновении космических тел, например, при падении метеоритов на поверхность планеты.
  • Взрывы, вызванные гравитационным коллапсом (взрывы сверхновых звёзд и др.).

Химические взрывы[править | править код]

Единого мнения о том, какие именно химические процессы следует считать взрывом, не существует. Это связано с тем, что высокоскоростные процессы могут протекать в виде детонации или дефлаграции (медленного горения). Детонация отличается от горения тем, что химические реакции и процесс выделения энергии идут с образованием ударной волны в реагирующем веществе, и вовлечение новых порций взрывчатого вещества в химическую реакцию происходит на фронте ударной волны, а не путём теплопроводности и диффузии, как при медленном горении. Различие механизмов передачи энергии и вещества влияют на скорость протекания процессов и на результаты их действия на окружающую среду, однако на практике наблюдаются самые различные сочетания этих процессов и переходы горения в детонацию и обратно. В связи с этим обычно к химическим взрывам относят различные быстропротекающие процессы без уточнения их характера.

Химический взрыв неконденсированных веществ от горения отличается тем, что горение происходит, когда горючая смесь образуется в процессе самого горения.[3]:36

Существует более жёсткий подход к определению химического взрыва как исключительно детонационному. Из этого условия с необходимостью следует, что при химическом взрыве, сопровождаемом окислительно-восстановительной реакцией (сгоранием), сгорающее вещество и окислитель должны быть перемешаны, иначе скорость реакции будет ограничена скоростью процесса доставки окислителя, а этот процесс, как правило, имеет диффузионный характер. Например, природный газ медленно горит в горелках домашних кухонных плит, поскольку кислород медленно попадает в область горения путём диффузии. Однако, если перемешать газ с воздухом, он взорвётся от небольшой искры — объёмный взрыв. Существуют очень немногие примеры химических взрывов, не имеющих своей причиной окисление/восстановление, например реакция мелкодисперсного оксида фосфора(V) с водой, но её можно рассматривать и как паровой взрыв.

Индивидуальные взрывчатые вещества, как правило, содержат кислород в составе своих собственных молекул. Это метастабильные вещества, которые способны храниться более или менее долгое время при нормальных условиях. Однако при инициировании взрыва веществу передаётся достаточная энергия для самопроизвольного распространения волны горения или детонации, захватывающей всю массу вещества. Подобными свойствами обладают нитроглицерин, тринитротолуол и другие вещества. Бездымные пороха и чёрный порох, который состоит из механической смеси угля, серы и селитры, в обычных условиях не способны к детонации, но их традиционно также относят к взрывчатым веществам.


Ядерные взрывы[править | править код]

Ядерный взрыв — это неуправляемый процесс высвобождения большого количества тепловой и лучевой энергии в результате цепной ядерной реакции расщепления атома или реакции термоядерного синтеза. Искусственные ядерные взрывы в основном используются в качестве мощнейшего оружия, предназначенного для уничтожения крупных объектов и скоплений.

Криминальные взрывы[править | править код]

К криминальным взрывам относятся как взрывы в целях совершения умышленного преступления, так и нарушения специальных правил в области техники, которые привели к взрывам.[6] Для определения необходимости выполнения специальных правил в области взрывобезопасности в промышленности выделяются взрывоопасные зоны и взрывоопасные объекты.

Применение[править | править код]

Снос дымовой трубы при помощи направленного взрыва (стоп-кадр)
Анимация взрыва той же дымовой трубы

Технологии на основе взрывных процессов применяются в военном деле, на взрыве основано действие боеприпасов.

Мирные технологии включают в себя разрушение конструкций направленным взрывом, сварку взрывом, взрывной синтез материалов и др.

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Взрыв//Большая Советская Энциклопедия
  2. Водяник В.И. Горение и взрыв газов//Безопасность труда в промышленности N 1, 2005
  3. 1 2 Д. З. Хуснутдинов, А. В. Мишуев, В. В. Казеннов и др. Аварийные взрывы газовоздушных смесей в атмосфере : монография —М.:МГСУ, 2014
  4. Бейкер У. и др. Взрывные явления. Оценка и последствия т.1 —М.: "Мир", 1986
  5. Овчаренко Н.Л. Предупреждение взрывов в доменных и сталеплавильных цехах —М., 1963
  6. 1 2 Таубкин И.С. О терминологии в уголовно-правовой классификации взрывов//Теория и практика судебной экспертизы №1 (29) 2013
  7. Покровский Г.И. Взрыв и его действие —М., 1954

Литература[править | править код]

  • Андреев С. Г., Бабкин А. В., Баум Ф. А. и др. Физика взрыва / Под редакцией Л. П. Орленко. — издание 3-е, переработанное и дополненное. — М.: Физматлит, 2004. — 656 с. — ISBN 5-9221-0220-6.

Ссылки[править | править код]