ВЗРЫВ


ВЗРЫВ
ВЗРЫВ

       
очень быстрое выделение энергии в ограниченном объёме, связанное с внезапным изменением состояния в-ва и сопровождаемое обычно разбрасыванием окружающей среды. Наиболее характерными явл. В., при к-рых на первом этапе внутренняя химическая (или ядерная) энергия превращается в тепловую. По сравнению с обычным топливом хим. взрывчатые в-ва (В В) обладают небольшим тепловыделением (=4•103 кДж/кг (или =103 ккал/кг)), но из-за малого времени хим. превращения (=10-5 с), к-рое происходит без участия кислорода воздуха, в-во не успевает разлететься в процессе В. и образует газ с высокой темп-рой (2•103— 4•103К) и давлением до 10 ГПа (105атм). Расширение газа приводит в движение окружающую среду — возникает взрывная волна, скорость распространения которой вблизи очага В. достигает несколько км/с. Взрывная волна оказывает механическое действие на окружающие объекты.
При определ. темп-pax, давлении и др. параметрах конденсиров. ВВ и взрывоопасные газовые смеси могут храниться длит. время — хим. реакции в них при этих условиях практически не идут. Однако при небольших изменениях указанных параметров может произойти резкий переход от крайне медленного протекания хим. реакции к её прогрессивному самоускорению (автоускорению), т. е. к возникновению В. или к самовоспламенению (см. ГОРЕНИЕ). Наличие таких критич. условий — характерная черта хим. ВВ.
Тепловой В. осуществляется в условиях, когда оказывается невозможным тепловое равновесие между реагирующим в-вом и окружающей средой. При достаточно больших значениях энергии активации Е (разностях между ср. энергией ч-ц, вступающих в хим. реакцию, и ср. энергией всех ч-ц в реагирующей системе) скорость хим. реакции w быстро возрастает с увеличением темп-ры Т ВВ по закону Аррениуса: w=zexp(-E/RT), где R — универсальная газовая постоянная, z — предэкспоненц. множитель, значение к-рого зависит от механизма элем. акта реакции. Таким же образом растёт и скорость тепловыделения Q+ в объёме в-ва V:
Q+=Vqzexp(-E/RT)
(q — тепловой эффект реакции). Теплоотвод же во внеш. среду Q- через поверхность S зависит от Т гораздо слабее:
Q-=l/r(T-T0)S
(l — коэфф. теплопроводности, r — линейный размер тела, Т0 — темп-ра среды). Условию теплового равновесия соответствует равенство Q+=Q-, т. е. выделяющаяся в ходе реакции теплота должна полностью отводиться через поверхность ВВ. Вследствие сильной нелинейности ф-ции тепловыделения Q+(T)
ВЗРЫВ1
Рис. 1. Диаграмма Семёнова.
такое равновесие не всегда возможно. На рис. 1 приведены графики скоростей тепловыделения Q+ и теплоотвода Q- (прямые 1—3) при различных Т0 (диаграмма Семёнова). При низких Т0 (подкритич. состояние) графики Q+ (T) и Q-(T) пересекаются. Точка их пересечения а соответствует медленному течению реакции при темп-ре Г, мало отличающейся от Т(1)0. При повышении Т0 прямые теплоотвода смещаются вправо, и при нек-рой критич. темп-ре Т о прямая 2 касается Q+(T), точка пересечения отсутствует, и, следовательно, тепловое равновесие невозможно. Если Т0>T*0 (надкритич. состояние), хим. экзотермич. реакция самоускоряется — выделение теплоты приводит к повышению Т, что, в свою очередь, увеличивает скорость тепловыделения — возникает тепловой В.
Условие возникновения теплового В. формулируется в виде неравенства d>d*, где безразмерный параметр d зависит от величин, характеризующих хим. реакцию, условия теплоотвода и размеры тела:
ВЗРЫВ2
а d*— число, определяемое только формой тела (напр., для шара d*=3,32, причём в этом случае r — радиус шара).
Тепловой В. выражен тем ярче, чем лучше выполняются неравенства RT0/E<-1 и cRT20(Eq)<-1 (с — теплоёмкость ВВ). Если эти неравенства выполняются плохо, тепловой взрыв вырождается — одновременно с ростом Т происходит быстрое выгорание исходного в-ва, к-рое смазывает картину В.
Цепной В. осуществляется в таких системах, где хим. реакция развивается как разветвлённая цепная реакция, в процессе к-рой возникают большие концентрации (сравнимые с концентрациями исходных в-в) активных ч-ц — радикалов, ведущих реакцию. В простейшем случае скорость изменения концентрации n радикалов описывается ур-нием:
dn/dt=w0+(f-g)n,
где t — время, w0 — скорость спонтанного зарождения радикалов, f и g — факторы разветвления и обрыва цепей. От знака j=f-g зависит ход
ВЗРЫВ3
Рис. 2. Область самовоспламенения стехиометрич. смеси водорода с кислородом (заштрихована).
цепного процесса. При j<0 концентрация активных центров n=w0/|j|, ничтожна из-за малой скорости их зарождения, и реакция практически не идёт. Если j>0, число активных центров лавинообразно (экспоненциально) растёт. Критич. условие j=0 соответствует возникновению цепного В. Кривая j(Т, р)=0 (р — давление; рис. 2) ограничивает область самовоспламенения, имеющую обычно вид полуострова. Границы «полуострова» наз. верхним и нижним пределами цепного В.
Тепловой и цепной режимы протекания В. могут осуществляться и при яд. превращениях — реакциях синтеза и деления ядер (см. ЯДЕРНЫЙ ВЗРЫВ).
В. могут быть вызваны резкими внеш. воздействиями — ударом, трением, ударной волной, возникшей при В. другого заряда. Причиной В. при ударе, по-видимому, явл. локальный разогрев в-ва. Ударная волна вызывает специфич. вид взрывного превращения, к-рое происходит не одновременно по всему заряду, а распространяется в пр-ве с пост. скоростью,— возникает детонация.
К В. относятся также процессы, в к-рых выделяется не внутр. энергия в-ва, а энергия внеш. источника. Примерами могут служить В. при ударе тел, движущихся с большими скоростями (падение крупных метеоритов); В. проволочек металла, испаряемых под действием сильного импульса электрич. тока; В. в среде, в к-рой сфокусировано мощное лазерное излучение (лазерная искра); В. при внезапном освобождении сжатого газа (разрушение стенок газовых баллонов) и т. п.
В. используют в геологии, при строительстве плотин, каналов, тоннелей, в военном деле. Действие В. может быть усилено в определ. направлении (см. КУМУЛЯТИВНЫЙ ЭФФЕКТ).
В научных исследованиях при помощи В. достигаются экстремально высокие значения р, Т и плотностей в-ва r. Его используют для получения магн. полей высокой напряжённости, для осуществления фазовых переходов и получения новых в-в (см. ДАВЛЕНИЕ ВЫСОКОЕ).
При эксперим. исследовании взрывных процессов изучаются энерговыделение разл. в-в, хар-ки взрывных и детонационных волн и распределение в них физ. параметров (р, r, Т, спектр. состава эл.-магн. излучения, скорости хим. реакций). Для изучения В. создана спец. аппаратура — высокоскоростные киносъёмочные аппараты, электронные приборы, позволяющие следить за развитием процессов, протекающих за чрезвычайно малые промежутки времени (до 10-11 с).

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. . 1983.


.

Синонимы:

Антонимы:

Смотреть что такое "ВЗРЫВ" в других словарях:

  • взрыв — взрыв, а …   Русский орфографический словарь

  • взрыв — сущ., м., употр. часто Морфология: (нет) чего? взрыва, чему? взрыву, (вижу) что? взрыв, чем? взрывом, о чём? о взрыве; мн. что? взрывы, (нет) чего? взрывов, чему? взрывам, (вижу) что? взрывы, чем? взрывами, о чём? о взрывах 1. Взрыв какого либо… …   Толковый словарь Дмитриева

  • взрыв — а, м. 1. Освобождение большого количества энергии в ограниченном объёме за короткий промежуток времени, вызванное воспламенением взрывчатого вещества, ядерной реакцией и другими причинами. Атомный, тепловой в. В. метана в шахте. В. снаряда, мины …   Энциклопедический словарь

  • взрыв — потряс • действие, субъект взрыв прогремел • существование / создание, субъект, факт взрыв произошёл • существование / создание, субъект, факт вызвать взрыв • действие, каузация вызвать новый взрыв • действие, каузация гремят взрывы • действие,… …   Глагольной сочетаемости непредметных имён

  • ВЗРЫВ — ВЗРЫВ, взрыва, муж. 1. Особая химическая реакция, воспламенение с мгновенным расширением образовавшихся газов, производящее разрушительные действия (спец.). Взрыв пороха. Взрывы снарядов. || Вызванное этой реакцией разрушение, сопровождающееся… …   Толковый словарь Ушакова

  • взрыв — Вспышка, воспламенение, раздражение (мгновенное). Поднялась буря. Буря гнева. Гром аплодисментов... Словарь русских синонимов и сходных по смыслу выражений. под. ред. Н. Абрамова, М.: Русские словари, 1999. взрыв вспышка, воспламенение,… …   Словарь синонимов

  • Взрыв — в карьере. ВЗРЫВ, быстрое освобождение большого количества энергии в ограниченном объеме; вызывает в среде взрывную волну. Взрыв происходит главным образом в результате освобождения химической энергии взрывчатых веществ или внутриядерной энергии… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • ВЗРЫВ — освобождение большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени. Взрыв приводит к образованию сильно нагретого газа с очень высоким давлением, который при расширении оказывает механическое воздействие (давление,… …   Большой Энциклопедический словарь

  • Взрыв —         (a. explosion, blast; н. Explosion, Abschuβ; ф. explosion; и. explosion) процесс быстрого физико хим. превращения вещества, при к ром выделяется энергия и совершается работа. Источником энергии B. чаще всего служат экзотермические хим.… …   Геологическая энциклопедия

  • ВЗРЫВ — (Explosion) химическая реакция, происходящая с очень большой скоростью, сопровождаемая выделением большого количества тепла и обычно газообразных продуктов. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ… …   Морской словарь

  • взрыв — Процесс чрезвычайно быстрого химического превращения вещества в ограниченном объёме с освобождением большого количества энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу [Терминологический словарь по строительству на… …   Справочник технического переводчика

Книги

  • Взрыв обучения: Девять правил эффективного виртуального класса, Мэттью Мердок. На наших глазах происходит созидательный взрыв. Благодаря мобильному телефону и Интернету знание и информация стали доступны для всех и каждого. Теперь ученику необязательно сидеть за… Подробнее  Купить за 229 руб электронная книга
  • Взрыв, Константинов Владимир Михайлович. В редакции еженедельника "Сибирь современная" траур: под колесами" товарняка" в результате несчастного случая погиб талантливый журналист Валерий Стряпчий. Но коллега и друг погибшего Олег… Подробнее  Купить за 161 руб
  • Взрыв, Роджер Желязны. «…С каждым пройденным километром системы управления корабля то увеличивали, то уменьшали поверхность, обращенную навстречу слепящему энергетическому потоку. Охлаждающие системы контролировали… Подробнее  Купить за 99.9 руб электронная книга
Другие книги по запросу «ВЗРЫВ» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.