Luokitus

Räjähdykset luokitellaan vapautuneen energian alkuperän mukaan:

• Kemiallinen.
• Paineastioiden räjähdykset (sylinterit, höyrykattilat):
  • Räjähdykset paineen vapautuessa tulistettuihin nesteisiin.
  • Räjähdys, kun sekoitetaan kaksi nestettä, joista toisen lämpötila on paljon korkeampi kuin toisen kiehumispiste.
• Kineettinen (putoavat meteoriitit).
• Sähköinen (esimerkiksi ukkosmyrskyn aikana).
• Supernovaräjähdyksiä.

kemiallisia räjähdyksiä

Ei ole yksimielisyyttä siitä, mitkä kemialliset prosessit tulisi katsoa räjähdyksiksi. Tämä johtuu siitä, että nopeat prosessit voivat edetä räjähdyksen tai räjähdyksen (palamisen) muodossa. Räjähdys eroaa palamisesta siinä, että kemialliset reaktiot ja energian vapautumisprosessi etenevät siten, että reagoivaan aineeseen muodostuu iskuaalto, ja uusien räjähteen osien osallistuminen kemialliseen reaktioon tapahtuu iskuaallon etuosassa, ja ei lämmön johtumisen ja diffuusion kautta, kuten palamisessa. Pääsääntöisesti räjähdysnopeus on suurempi kuin palamisnopeus, mutta tämä ei ole ehdoton sääntö. Energian ja aineen siirtomekanismien ero vaikuttaa prosessien nopeuteen ja niiden ympäristövaikutusten tuloksiin, mutta käytännössä näiden prosessien yhdistelmiä ja siirtymiä räjähtämisestä palamiseen ja päinvastoin on monenlaisia. Tässä suhteessa erilaisia ​​nopeita prosesseja kutsutaan yleensä kemiallisiksi räjähdyksiksi niiden luonnetta erittelemättä.

On olemassa jäykempi lähestymistapa kemiallisen räjähdyksen määritelmään yksinomaan räjähdykseksi. Tästä ehdosta seuraa välttämättä, että kemiallisen räjähdyksen aikana, johon liittyy redox-reaktio (palaminen), palava aine ja hapetin on sekoitettava, muuten reaktionopeutta rajoittaa hapettimen syöttöprosessin nopeus ja tämä prosessi, sillä on yleensä diffuusioluonne. Esimerkiksi maakaasu palaa hitaasti kotitalouksien uunipolttimissa, koska happi tulee hitaasti diffuusion kautta paloalueelle. Jos kuitenkin sekoitat kaasun ilmaan, se räjähtää pienestä kipinästä - tilavuusräjähdyksestä.

Räjähtävät parametrit

Seuraavassa taulukossa on lueteltu kemialliset kokonaiskaavat ja pääräjähdysparametrit kolmelle räjähdysaineelle: ominaisräjähdysenergia Q, alkutiheys r, räjähdysnopeus D, paine P ja lämpötila T reaktion päättymishetkellä.

BB	Kaava	Q, kcal/kg	p, g/cm3	D, km/s	P, GPa	T, K
TNT		1,0	1,64	7,0	21	3600
RDX		1,3	1,8	8,8	34	3900
BTF		1,4	1,9	8,5	33	5100

ydinräjähdyksiä

Rakennusten räjähdyssuojaus

Terrorismista on tulossa yhä suurempi uhka. Tämä edellyttää asianmukaisten toimenpiteiden toteuttamista. Vielä suhteellisen hiljattain uskottiin, että ulkoisen räjähdyksen kestämiseksi rakennuksen rakenteen on oltava epätavallisen vahva.

Osoittautuu, että tämä ei ole ollenkaan välttämätöntä. Uusi lähestymistapa sisältyy Rakennuksen rakenneverho ulkoista räjähdystä ja sirpaleita vastaan (Sails-Rigging Blast Suojakilpi), perustuu ajatukseen räjähdysenergian tilapäisestä kertymisestä, sen imeytymisestä ja hajoamisesta. Rakenneverho sisältää purjeen, takilan ja pilarit (ks. kuva oikealla). Huoneissa, joissa on räjähdysherkkiä tuotantoprosesseja, ikkunapinta-alan tulee olla vähintään kaksi kolmasosaa seinäpinta-alasta, jotta iskuaalto tulee ulos tuhoamatta rakennusta kokonaan.

Wikimedia Foundation. 2010 .

Synonyymit:

Antonyymit:

Katso mitä "räjähdys" on muissa sanakirjoissa:

räjähdys räjähdys ja... Venäjän oikeinkirjoitussanakirja

Olemassa., m., käytä. usein Morfologia: (ei) mitä? räjähdys, miksi? räjähdys, (katso) mitä? räjähdys mitä? räjähdys, mitä? räjähdyksestä; pl. mitä? räjähdykset, (ei) mitä? räjähdykset, miksi? räjähdykset, (katso) mitä? räjähdykset mitä? räjähdykset, mitä? räjähdyksistä 1. Joidenkin ... ... Dmitrievin sanakirja

A, m. 1. Suuren energiamäärän vapautuminen rajoitetussa tilavuudessa lyhyessä ajassa, joka johtuu räjähteen syttymisestä, ydinreaktiosta ja muista syistä. Ydinvoima, lämpö c. V. metaani kaivoksessa. V. ammus, miinat... tietosanakirja

räjähdys- järkyttynyt toiminta, aiheen räjähdys jylisesi olemassaolo / luominen, subjekti, tosiasia räjähdys tapahtui olemassaolo / luominen, subjekti, tosiasia aiheuttaa räjähdystoiminta, syy-yhteys aiheuttaa uuden räjähdystoiminnan, syy-yhteys ukkonen räjähdysten toiminta, ... ... Ei-objektiivisten nimien sanallinen yhteensopivuus

RÄJÄHDYS, räjähdys, aviomies. 1. Erityinen kemiallinen reaktio, syttyminen muodostuvien kaasujen välittömällä laajenemisella, joka tuottaa tuhoisia vaikutuksia (erityinen). Ruudin räjähdys. Kuorien räjähdyksiä. || Tämän reaktion aiheuttama tuho, johon liittyy ... ... Ushakovin selittävä sanakirja

RÄJÄHDYS - äärimmäisen nopea energian vapautuminen, joka liittyy äkilliseen aineen tilan muutokseen, johon yleensä liittyy sama nopea energian muuntaminen mekaaniseksi työksi, ympäristön tuhoutuminen, isku- tai räjähdysaallon muodostuminen ja leviäminen väliaineessa.

Räjähdyspaikka on joukko tietyssä tilanteessa näkyviä jälkiä räjähdysteosta, jonka tunnistaminen ja kiinnittäminen on mahdotonta korostamatta päämerkkejä räjähdyksen ilmentymisestä yleensä ja tietyn mallin räjähdysaineesta erityisesti.

Itse räjähdysten luokitukset ovat vaihtelevia ja lukuisia, ja kriteereinä ovat ympäristö, jossa ne syntyvät (maa, kosketukseton, vedenalainen jne.), räjähdystuotteiden pitoisuuden esiintyminen tiettyyn suuntaan (kumulatiivinen). ) ja muut tekijät. Yksityiskohtaisen luettelon räjähdystyypeistä on antanut R.A. Strehlow ja W.E. Bacer (1976):

1) luonnolliset räjähdykset (salama, tulivuoret, meteoriitit jne.);

2) tahalliset räjähdykset (ydin; sotilas-, teollisuus- ja pyroteknisten räjähteiden räjähdykset; polttoaine-ilma-seosten räjähdykset; tykin tai aseen suussa tapahtuvat räjähdykset; sähkö- ja laserräjähdykset; räjähdykset polttomoottoreiden sylintereissä; tutkimusräjähdykset jne. );

3) vahingossa tapahtuvat räjähdykset (tiivistyneiden räjähdysaineiden räjähdykset; paineen alaisten säiliöiden räjähdykset, tulistetun nesteen säiliöt, säiliöt, joissa on aineita, jotka ovat läpikäyneet hallitsemattomia kemiallisia muutoksia jne.).

Oikeuslääketieteellisessä kirjallisuudessa räjähdyksen luonnetta pidetään useimmiten systematisointikriteerinä. Joten, A.M. Larin ja muut kirjoittajat erottavat räjähdyksiä: 1) fyysinen (höyrykattilan räjähdys); 2) sähkö (salama); 3) atomi (ydinpanoksen räjähdys); 4) kemiallinen (voimakkaiden räjähteiden räjähdykset).

K.V. Vishnevetsky, A.I. Gaeva, A.V. Gusev, V.N. Mikhailoshin ehdottaa seuraavaa räjähdysluokitusta:

■ räjähteen tyypistä riippuen: 1) ilmaan sekoittuneiden nesteiden kaasujen ja höyryjen räjähdys (esim. propaani, metaani, öljytuotteet jne.) sekä tiettyjen materiaalien syttyvä, ilmassa leviävä pöly (esim. kivihiili, jauhot, tupakka, puu, muovi); 2) kiinteiden räjähteiden räjähdyksiä;

■ riippuen räjähdysenergian etenemistavasta: 1) tilavuus (räjähdys, jossa vahinkoa aiheuttaa iskuaalto, joka syntyy pilven räjähtäessä); 2) suunnattu (ympäristö liikkuu pääosin tiettyyn suuntaan ja lasketun matkan yli (kumulatiivinen räjähdys).

M.A. Mikhailov tunnustaa oikeutetusti Yu.M.:n ehdottaman räjähdysten luokituksen. Dildin, V.V. Martynov, A. Yu. Semenov, A.A. Shmyrev, fysikaalisista ja kemiallisista räjähdyksistä.

Fyysisiä räjähdyksiä (järjestelmän fyysisiä muunnoksia) voi tapahtua, kun aine menee nopeasti höyrytilaan ulkoa kuumennettaessa, voimakas kipinäpurkaus, sekoittuen kaksi nestemäisessä tilassa olevaa ainetta suurella lämpötilaerolla (esimerkiksi kun vesi pääsee sisään sula metalli).

Esimerkkejä fyysisen räjähdyksen tarkoituksellisesta laittomasta käytöstä ovat painekaasua sisältävän sylinterin sijoittaminen uuniuuniin, omatekoisen räjähteen valmistaminen.

Rikollisiin tarkoituksiin tehdään useammin kemiallisia räjähdyksiä, joissa räjähteiden energia muuttuu kemiallisen reaktion seurauksena puristettujen kaasujen energiaksi. Räjähdyksen tosiasian alustavaa tutkintaa suorittavien on useimmiten kohdattava kemiallisten räjähdysten seuraukset, joille ovat ominaisia ​​seuraavat tekijät:

1) eksoterminen (lämmön vapautuminen, jonka seurauksena kaasumaiset tuotteet kuumennetaan korkeaan lämpötilaan ja niiden myöhempi laajeneminen; mitä suurempi lämpö ja reaktion etenemisnopeus, sitä suurempi räjähdyksen tuhoava vaikutus);

2) räjähdysreaktion suuri etenemisnopeus (räjähdysmäisen palamisen tai räjähdyksen muodossa; määritettynä reaktion tapahtumiseen vaadittavan vähimmäisajan perusteella);

3) suuren määrän kaasumaisten kemiallisen reaktion tuotteiden vapautuminen (antaa räjähdykselle tuhoavan voiman paineen laskusta johtuvalla iskuaaltolla).

Kemiallisen räjähdysreaktion prosessi koostuu kolmesta vaiheesta. Se:

1) käynnistys - ulkoisen impulssin (kitka, kuumeneminen, isku jne.) aiheuttama räjähdysprosessin viritys;

2) räjähdys - panosmassan sisällä olevan räjähteen muuttumisen kaasuksi reaktion kulku äänen nopeuden ylittävällä nopeudella;

3) iskuaallon muodostuminen ja leviäminen - tapahtuu kaasuseoksen jyrkän laajenemisen seurauksena, mikä johtaa voimakkaaseen paineen hyppäämiseen ulkoisessa ympäristössä, jonka seurauksena ilma räjähdyspatauksen ympärillä on siirretty. Ylipainevaihe kestää sekunnin murto-osan ja laskee vähitellen ympäristön paineen arvoon; samaan aikaan syrjäytynyt paineilma alkaa liikkua vastakkaiseen suuntaan yrittäen täyttää räjähdyksen keskipisteeseen muodostuneen tyhjiön, mikä johtaa esineiden lisätuhoon ja yksittäisten esineiden liikkumiseen.

Räjähdyksen aiheuttamat vahinkotekijät. Kemiallisen räjähdyksen mukana muodostuu suuri määrä korkeisiin lämpötiloihin kuumennettuja ja korkeisiin paineisiin puristettuja tuotteita, jotka laajentuessaan muodostavat iskuaallon, jolla on vahva dynaaminen vaikutus ympäristöön ja todellisen tilanteen esineisiin. Räjähdyksen vahingollinen vaikutus on omaisuus- ja henkilövahingon aiheuttaminen. Näitä ulkoisessa ympäristössä ilmeneviä merkkejä, jotka osoittavat räjähdyksen aiheuttamia vaikutuksia, kutsutaan räjähdystekijöiksi. Kemiallisen räjähdyksen tärkeimmät tekijät ovat:

1) lämpö (sytyttävä) vaikutus, joka ilmaistaan ​​tulipalojen esiintymisessä todellisissa kalusteissa, palovammojen aiheuttamisessa ihmiskehon pinnan avoimille alueille, jotka sijaitsevat enintään 7 räjähdyssäteen etäisyydellä; räjähdyksen lämpövaikutuksen pääpiirteet: a) tupakoinnin jälkiä; b) sulamisjälkiä;

2) kumulatiivinen vaikutus, joka ilmenee kohteen tuhoamisessa panos- ja vuorausmateriaalien räjähdystuotteiden tiivistetyllä ja suunnatulla suihkulla, mikä lisää merkittävästi esteen tunkeutumissyvyyttä;

3) sirpaloitumisvaikutus, joka tapahtuu vahvaan metallikuoreen sijoitettujen panosten räjähdyksen aikana, kun räjäytysvaikutuksen seurauksena kuori murskautuu ja syntyneet palaset (primääriset) sinkoutuvat suurella nopeudella; merkkejä pirstoutumisesta: a) esineissä olevat kraatterit ja jäljet ​​(naarmut); b) läpimenevät reiät ja "sokeat" sirpaleiden viemisestä estemateriaaleihin; c) ihmiskehoon tyypilliset (useita ja eri lokalisoituja) vaurioita;

4) iskuvaikutus, joka ilmenee osumisena kohteeseen liikkuvan ammuksen kineettisen energian vuoksi, jonka materiaalijäljet ​​ovat räjähdyksen sirpaloitumiselle, voimakkaalle räjähdysherkkyydelle, räjähdysherkkyydelle ominaisia ​​jälkiä;

5) voimakas räjähdysvaikutus, jolle on tunnusomaista kohteen tuhoutuminen (tuhoaminen) räjähdyspanoksen räjähdystuotteiden ja siitä johtuvan shokkiaallon vaikutuksesta, joka ilmenee paljon suuremmassa tilassa räjähdyksen keskustasta ja aiheuttaa peruuttamattomia muutoksia ympäristö; sen merkit: a) ihmisten tappio; b) ympäristön esineiden liikkuminen; c) yksittäisten elementtien ja esineiden tuhoutuminen, vahingoittuminen ja muodonmuutos räjähdysalueella; d) räjähdyksen tuhoamien esineiden elementtien nopea laajeneminen, jota seuraa iskuvuorovaikutus muiden ympäristössä olevien esineiden kanssa;

6) räjähdys (murskaus), joka ilmenee räjähteiden kyvyssä aiheuttaa väliaineen tuhoutumista (murskaamista), joka on suorassa kosketuksessa panoksen kanssa räjähdyksen aikana; räjähdyksen räjähdystoiminnan pääpiirteet: a) suppilo maassa ja muissa materiaaleissa; b) metalliplastisen virtausvyöhykkeen paikalliset muodonmuutokset; c) tuhoutuminen kolhujen, kraatterien, lastujen muodossa erittäin lujissa metallielementeissä, teräsbetonissa, tiilissä jne.; d) puusta, lasista, polymeerimateriaaleista jne. valmistettujen heikkolujien esineiden täydellisen tuhoutumisen paikalliset alueet; e) vakavien ruumiinvammojen muodostuminen ihmiskehoon;

7) erikoistoiminto (valaistus, signaali, häirintä jne.).

Räjähdyksen haitallinen vaikutus ruumiiseen on esitetty kuvassa 3.3.

Kuva 3.3 - Kehon avoimien alueiden vauriot räjähdyksen aikana.

Näin ollen räjähdyksen aikana räjähdystuotteet, räjähteet, ympäristön iskuaalto, räjähteen sirpaleet, erityiset vahingolliset elementit ja aineet sekä sivuvaikutukset vaikuttavat haitallisesti. Niiden yhdistelmää kuvaavat räjähdyksen vahingolliset tekijät, jotka on esitetty kaaviossa 3.4.

Kaavio 3.4 - Haitallisten räjähdystekijöiden luokitus.

Räjähdyksen haitallisten tekijöiden traumaattinen vaikutus on epäselvä. Räjähdysvauriot ovat erittäin monipuolisia: yksittäisistä sirpalehaavoista aikuisen ruumiin täydelliseen tuhoutumiseen. Haitallisten tekijöiden traumaattinen vaikutus on esitetty kaaviossa 3.5.

Koska räjähteet erottuvat rakenteeltaan ja teholtaan, etäisyydet räjähdyksen keskustasta otetaan huomioon useiden ehdollisten laadullisten etäisyyksien perusteella:

a) suora kosketus (läheinen, "kosketus", "nolla" etäisyys), kun uhrin ruumis on räjähtävien kaasujen yhteisvaikutuksen alueella;

b) suhteellisen lähellä etäisyyttä (iskuaallon toiminta-alueen sisällä, mutta räjähtävien kaasujen vaikutusalueen ulkopuolella);

c) lyhyen matkan, kun vain räjähdysaineen kuorikappaleet tai komponentit vaikuttavat.

Räjähdysvaurioiden vertailuominaisuudet kaikilla etäisyyksillä on esitetty taulukossa 3.1.

Kaavio 3.5 - Räjähdyksen haitallisten tekijöiden traumaattisen vaikutuksen luonne.

Taulukko 3.1 - Vahingon luonne riippuen räjähdyksen etäisyydestä (V.L. Popovin mukaan, 2002) 62

Räjähdysetäisyys	vahingollista	Vahingon luonne
1. Ammuksen kosketus vartaloon tai hyvin lähelle (räjähtävien kaasujen alueella)	- räjähtävien kaasujen aalto Räjähteiden paloja paineaalto Kuoren palaset, sulake, toissijaiset ammukset	Yhdistetyt leesiot: Kehonosien tuhoaminen ja erottaminen Laulaminen - nokea Suljetut luiden ja sisäelinten vammat Sirpalehaavat
2. Suhteellisen lähellä (iskuaallon alueella)	- shokkiaalto Vartalon pudottaminen ja pudottaminen Shell Sirpaleet toissijaiset ammukset	- suljetut ja avoimet murtumat ja sisäelinten vammat Sirpalehaavat
3. Sulje tuhoavien esteiden läsnä ollessa	- esteen tuhoaminen sirpaleita	- luiden ja sisäelinten suljetut ja avoimet vammat Sirpalehaavat
4. Ei lähellä	- yksittäisiä fragmentteja	- yksi tai useampi sirpalehaava

62 Popov, V.L. Oikeuslääketiede: oppikirja / V.L. Popov. - Pietari: Pietari, 2002. - S. 214-215.

Näin ollen räjähteiden, räjähteiden, räjähteiden ja niiden jälkien yleiset ominaisuudet mahdollistavat tutkittavien kohteiden valikoiman, niiden tutkimussuunnat määrittämisen, rakentaa järkevästi tutkivia ja asiantuntijaversioita laitteen erityispiirteisiin liittyvistä olosuhteista. sekä räjähteiden ja räjähteiden toiminta sekä mahdolliset lähteet tutkimuskohteiden alkuperästä räjähdyksen tosiasiasta.

Räjähdysvamma on ainoa vamman muoto, jonka seurauksena mekaaniset, termiset ja kemialliset tekijät vaikuttavat ihmiskehoon samanaikaisesti hyvin lyhyen ajan. Juuri tämä yhdistelmä määrittää sen omaperäisyyden, mahdollistaa erityyppisten räjähdysten erottamisen oikeuslääketieteellisen tutkimuksen tulosten perusteella.

Lisää aiheesta Räjähdysten yleiset ominaisuudet ja niiden haitalliset tekijät:

1. Ruumiinvammojen ominaisuudet ja niiden kuvaus ruumiin ensitarkastuksessa sen löytöpaikalla
2. Ruumiin ampumahaavojen tarkastus, joka havaittiin silmämääräisesti paikantarkastuksen aikana
3. Räjähdysten yleiset ominaisuudet ja niiden haitalliset tekijät

- Tekijänoikeus - Asianajo - Hallintooikeus - Hallintoprosessi - Monopolien vastainen ja kilpailuoikeus - Välimiesmenettely (talous) - Tilintarkastus - Pankkijärjestelmä - Pankkioikeus - Liiketoiminta - Kirjanpito - Omaisuusoikeus - Valtiolaki ja hallinto - Siviilioikeus ja menettely - Rahan kierto, rahoitus ja luotto - Raha - Diplomaatti- ja konsulioikeus - Sopimusoikeus -

Ravintolayritykset käyttävät ja prosessoivat palavia ja räjähtäviä raaka-aineita eri aggregaatiomuodoissa (esanssit, orgaaniset hapot, rasvat, öljyt, jauhot, tomusokeri jne.). Lisäksi tuotanto on varustettu ylipaineessa toimivilla astioilla ja laitteilla, mukaan lukien jäähdytysyksiköt, joiden kylmäaine on pääsääntöisesti räjähtävä kaasu tai ammoniakki. Kuumennukseen, kuivaamiseen, paistamiseen, ruoanlaittoon, leivontaan käytetään lämpölaitteita, jotka toimivat sähkövirran, kaasun, nestemäisten ja kiinteiden polttoaineiden termisessä ilmentymässä. Kiertävien aineiden ominaisuuksien, teknisten prosessien luonteen perusteella elintarviketuotanto luokitellaan räjähdys- ja palovaaralliseksi.

Räjähdys kutsutaan nopeaksi energian vapautumiseksi, joka liittyy äkilliseen aineen tilan muutokseen, johon liittyy ympäristön tuhoutuminen ja isku- tai räjähdysaallon eteneminen siinä, alkuenergian siirtyminen aineen liikkeen energiaksi .

Räjähdyksen aikana muodostuu kymmenien ja satojen tuhansien ilmakehän paineita, ja räjähteen nopeus mitataan kilometreinä sekunnissa.

Räjähteet- nämä ovat yhdisteitä tai seoksia, jotka pystyvät nopeasti, itsestään etenemään kemiallisesti, jolloin muodostuu kaasuja ja vapautuu huomattava määrä lämpöä. Tällainen muutos, joka on syntynyt jossain vaiheessa sopivan impulssin vaikutuksesta (kuumeneminen, mekaaninen isku, toisen räjähteen räjähdys), leviää suurella nopeudella räjähteen koko massaan.

Merkittävien kaasumäärien nopea muodostuminen ja niiden kuumeneminen korkeisiin lämpötiloihin (1800 ... 3800 °C) reaktiolämmön vuoksi selittää syyn korkean paineen esiintymiseen räjähdyspaikalla.

Toisin kuin tavanomaisen polttoaineen palaminen, räjähdysreaktio etenee ilman ilmakehän hapen osallistumista ja mahdollistaa prosessin suurista nopeuksista johtuen valtavien tehojen saamisen pienessä tilavuudessa. Esimerkiksi 1 kg hiiltä vaatii noin 11 m 3 ilmaa ja lämpöä vapautuu noin 9300 W. 1 kg:n heksogeenin räjähdys, jonka tilavuus on 0,00065 m 3, tapahtuu sekunnin sadasosassa ja siihen liittyy 1580 W:n lämmön vapautuminen.

Joissakin tapauksissa alkuenergia on alusta alkaen puristettujen kaasujen lämpöenergia. Jossain vaiheessa sidosten poistamisen tai heikkenemisen vuoksi kaasut voivat laajentua ja tapahtuu räjähdys. Puristettuja kaasuja sisältävien sylinterien räjähdys voidaan katsoa tällaisen räjähdyksen ansioksi. Höyrykattiloiden räjähdykset liittyvät tämäntyyppisiin räjähdyksiin. Niissä puristettujen kaasujen alkuenergia on kuitenkin vain osa räjähdyksen energiasta; Tässä tärkeä rooli on tulistetun nesteen läsnäololla, joka voi nopeasti haihtua, kun painetta lasketaan.

Räjähdyksen syyt ja luonne voivat olla erilaisia.

ketjuteoria kaasuräjähdyksen esiintyminen määrittää olosuhteet, joissa ketjureaktiot tapahtuvat. Ketjureaktiot ovat kemiallisia reaktioita, joissa esiintyy aktiivisia aineita (vapaita radikaaleja). Vapailla radikaaleilla, toisin kuin molekyyleillä, on vapaita tyydyttymättömiä valensseja, mikä johtaa niiden helppoon vuorovaikutukseen alkuperäisten molekyylien kanssa. Kun vapaa radikaali on vuorovaikutuksessa molekyylin kanssa, yksi jälkimmäisen valenssisidoksista katkeaa ja siten muodostuu uusi vapaa radikaali reaktion seurauksena. Tämä radikaali vuorostaan ​​reagoi helposti toisen emomolekyylin kanssa muodostaen uudelleen vapaan radikaalin. Seurauksena on, että näitä syklejä toistamalla tapahtuu lumivyörymäistä aktiivisten räjähdyskeskittymien lukumäärää.

Lämpöenergia lähtee termisen tasapainon rikkomisen olosuhteista, joissa reaktiosta johtuva lämmöntuonti on suurempi kuin lämmönsiirto. Lisäksi järjestelmässä tapahtuva kuumennus vaikuttaa reaktioon. Tämän seurauksena tapahtuu asteittainen lisääntyminen reaktionopeudessa, mikä johtaa tietyissä olosuhteissa räjähdykseen. Altistuessaan lämmölle voi muodostua suuritehoinen ja suhteellisen hidas palamisräjähdys.

Räjähdys törmäyksessä liittyy paikallisen mikroskooppisen lämmityksen toimintaan, joka on erityisen voimakas johtuen erittäin korkeasta paineesta törmäyksessä. Paikallinen lämmitys kattaa valtavan määrän molekyylejä ja johtaa tietyissä olosuhteissa räjähdykseen.

Räjähdyksen aiheuttama ympäristön (ilma, vesi, maaperä) puristuminen ja liike välittyy yhä kauempana oleville kerroksille. Väliaineessa etenee erityinen häiriö - isku- tai räjähdysaalto. Kun tämä aalto saapuu mihin tahansa avaruuden pisteeseen, tiheys, lämpötila ja paine kasvavat äkillisesti ja väliaineen aine alkaa liikkua aallon etenemisen suuntaan. Voimakkaan shokkiaallon etenemisnopeus ylittää pääsääntöisesti huomattavasti äänen nopeuden. Kun se etenee, tämä nopeus pienenee, ja lopulta shokkiaalto muuttuu tavalliseksi ääniaaltoksi.

Räjähdyksen lähteen lähellä ilman liikkeen nopeus voi olla tuhansia metrejä sekunnissa, ja liikkuvan ilman kineettinen energia on 50% iskuaallon kokonaisenergiasta.

Kun iskuaalto ei etene inertissä väliaineessa, vaan esimerkiksi räjähdysaineessa, se voi aiheuttaa sen nopean kemiallisen muutoksen, joka etenee aineen läpi aallon nopeudella, tukee iskuaaltoa eikä anna sen haalistua. Tätä ilmiötä kutsutaan räjähdys, ja nopeaa reaktiota edistävää shokkiaaltoa kutsutaan räjähdysaalloksi.

Pääsääntöisesti mikä tahansa räjähdys aiheuttaa tulipalon. Palaminen on monimutkainen fysikaalinen ja kemiallinen vuorovaikutusprosessi palavan aineen ja hapettimen välillä. Polttoprosessin hapettimia voivat olla happi, kloori, bromi ja eräät muut aineet, kuten typpihappo, berthollet-suola ja natriumperoksidi. Yleinen hapetin palamisprosesseissa on ilmassa oleva happi. Hapetusreaktio voi kiihtyä itsestään tietyissä olosuhteissa. Tätä hapetusreaktion itsekiihtymisprosessia sen siirtymisellä palamiseen kutsutaan itsesyttymiseksi. Edellytykset palamisen esiintymiselle ja kulumiselle ovat tässä tapauksessa palavan aineen läsnäolo, ilmakehän happi ja sytytyslähde. Palava aine ja happi ovat reagoivia aineita ja muodostavat palavan järjestelmän, jossa sytytyslähde aiheuttaa palamisreaktion.

Palavat järjestelmät voivat olla kemiallisesti homogeenisia ja heterogeenisia. Kemiallisesti homogeenisia järjestelmiä ovat järjestelmät, joissa palava aine ja ilma sekoittuvat tasaisesti keskenään, esimerkiksi palavien kaasujen, höyryjen tai pölyjen seokset ilman kanssa.

Kemiallisesti heterogeenisia järjestelmiä ovat järjestelmät, joissa palavalla aineella ja ilmalla on rajapintoja, esimerkiksi ilmaan pääsevät kiinteät palavat materiaalit ja nesteet, palavien kaasujen suihkut ja höyryt. klo. Kemiallisesti epähomogeenisten palavien järjestelmien palamisessa ilman happea diffundoituu jatkuvasti palamistuotteiden kautta palavaan aineeseen ja sitten reagoi sen kanssa.

Polttovyöhykkeellä vapautuva lämpö havaitaan palamistuotteista, minkä seurauksena ne kuumennetaan korkeaan lämpötilaan, jota kutsutaan palamislämpötilaksi.

Kineettinen palaminen eli kaasujen, höyryjen tai pölyn kemiallisesti homogeenisen palavan seoksen palaminen ilman kanssa etenee eri tavalla. Jos palava seos tulee tietyllä nopeudella polttimesta, se palaa tasaisella liekillä. Saman suljetun tilavuuden täyttäneen seoksen palaminen voi aiheuttaa kemiallisen räjähdyksen.

Kineettinen palaminen on mahdollista vain tietyllä kaasun, höyryn, pölyn ja ilman suhteella. Palavien aineiden minimi- ja enimmäispitoisuudet ilmassa, jotka voivat syttyä, kutsutaan syttymisen (räjähdys) ala- ja ylärajaksi.

Kaikkia seoksia, joiden pitoisuudet ovat syttymisrajojen välillä, kutsutaan räjähtäviksi ja syttyviksi.

Seokset, joiden pitoisuudet ovat alemman ja ylemmän syttymisrajan alapuolella, eivät pysty palamaan suljetuissa tilavuuksissa ja niitä pidetään turvallisina. Kuitenkin seokset, joiden pitoisuus on syttymisrajan yläpuolella, voivat suljetusta ilmatilavuudesta poistuessaan palaa diffuusioliekillä, eli ne käyttäytyvät kuin höyryt ja kaasut, jotka eivät sekoitu ilmaan.

Syttyvät pitoisuusrajat eivät ole vakioita ja riippuvat useista tekijöistä. Sytytyslähteen teholla, inerttien kaasujen ja höyryjen sekoituksella, palavan seoksen lämpötilalla ja paineella on suuri vaikutus sytytysrajojen muutokseen.

Sytytyslähteen tehon lisääntyminen johtaa sytytysalueen (räjähdys) laajenemiseen alarajan pienentyessä ja syttymissyttymisen ylärajan kasvussa.

Kun palamattomia kaasuja johdetaan räjähdysvaaralliseen seokseen, yläsyttyvyysraja laskee jyrkästi ja alaraja muuttuu hieman. Syttymisalue pienenee ja tietyllä palamattomien kaasujen pitoisuudella seos lakkaa syttymästä.

Räjähtävän seoksen alkulämpötilan noustessa sen sytytysrako laajenee, kun taas alaraja pienenee ja ylempi kasvaa.

Kun palavan seoksen paine laskee normaalin alapuolelle, sytytysalue pienenee. Alhaisessa paineessa seoksesta tulee turvallinen.

Seoksen alemmalla syttymisrajalla syntyvän lämmön määrä on merkityksetön ja siksi paine räjähdyksen aikana ei ylitä 0,30 ... 0,35 MPa. Palavan aineen pitoisuuden kasvaessa räjähdyspaine kasvaa. Se on 1,2 MPa useimmille seoksille.

Palavan aineen pitoisuuden kasvaessa edelleen räjähdyspaine laskee ja ylemmällä syttymisrajalla tulee samaksi kuin alemmalla.

Höyryjen ja ilman seosten räjähdysominaisuudet eivät eroa palavien kaasujen ja ilman seosten ominaisuuksista. Nesteen tyydyttyneiden höyryjen pitoisuus on tietyssä suhteessa sen lämpötilaan. Näitä lämpötiloja kutsutaan syttymislämpötilarajeiksi (räjähdys).

lämpötilan yläraja kutsutaan nesteen korkeimmaksi lämpötilaksi, jossa muodostuu tyydyttyneiden höyryjen seos ilman kanssa, joka voi silti syttyä, mutta tämän lämpötilan yläpuolella suljetussa tilavuudessa ilmaan sekoittuneet höyryt eivät voi syttyä.

alempi lämpötilaraja kutsutaan nesteen alimmaksi lämpötilaksi, jossa muodostuu tyydyttyneiden höyryjen seos ilman kanssa, joka voi syttyä, kun siihen tuodaan sytytyslähde. Alemmassa nesteen lämpötilassa höyryjen seos ilman kanssa ei pysty syttymään.

Nesteiden syttymislämpötilan alarajaa kutsutaan muuten leimahduspisteeksi, jonka perusteella nesteitä luokitellaan palovaarallisuusasteen mukaan. Joten nesteitä, joiden leimahduspiste on jopa 45 ° C, kutsutaan palaviksi ja yli 45 ° C - palaviksi.

Elintarvikealan yrityksissä moniin teknologisiin prosesseihin liittyy hienon orgaanisen pölyn (jauhot, tomusokeri, tärkkelys jne.) vapautuminen, joka tietyssä pitoisuudessa muodostaa räjähtävän pöly-ilma-seoksen.

Pöly voi olla kahdessa tilassa: ilmassa (aerosoli) ja seiniin, kattoon, laitteiden rakenneosiin jne. (aerogeeli) laskeutuneena.

Airgeelille on ominaista itsesyttymislämpötila, joka eroaa vähän kiinteän aineen itsesyttymislämpötilasta.

Aerosolin itsesyttymislämpötila on aina paljon korkeampi kuin aerogeelin ja jopa ylittää höyryjen ja kaasujen itsesyttymislämpötilan. Tämä selittyy sillä, että palavan aineen pitoisuus aerosolin tilavuusyksikköä kohti on satoja kertoja pienempi kuin aerosolin, joten lämmön vapautumisnopeus voi ylittää lämmönsiirtonopeuden vain merkittävästi korkeassa lämpötilassa.

Taulukossa. aerogeelin ja joidenkin pölyjen aerosolien itsesyttymislämpötilat on annettu.

Kuten kaasuseoksissa, syttyminen ja liekin leviäminen aerosolitilavuudessa tapahtuu vain, jos sen pitoisuus on syttymisrajan alapuolella.

Mitä tulee aerosolien syttyvyyden ylärajoihin, ne ovat niin korkeita, että useimmissa tapauksissa niitä ei käytännössä voida saavuttaa. Esimerkiksi sokeripölyn syttyvyyden ylärajan pitoisuus on 13500 g/m 3 .

Palavien aineiden itsesyttymislämpötila vaihtelee. Joillekin se ylittää 500 ° C, toisille se on ympäristön rajoissa, joita voidaan pitää keskimäärin 0 ... 50 ° C.

Esimerkiksi keltainen fosfori 15°C:n lämpötilassa itsekuumenee ja syttyy. Aineet, jotka voivat syttyä itsestään ilman kuumennusta, aiheuttavat suuren palovaaran ja niitä kutsutaan itsestään syttyviksi, ja niiden itsekuumenemisprosessi palamisvaiheeseen määritellään termillä itsestään syttyminen. Itsesyttyvät aineet jaetaan kolmeen ryhmään:

aineet, jotka syttyvät itsestään altistuessaan ilmalle (kasviöljyt, eläinrasvat, ruskeat ja mustat hiilet, rautasulfidit, keltainen fosfori jne.);

aineet, jotka syttyvät itsestään altistuessaan vedelle (kalium, natrium, kalsiumkarbidi, alkalimetallikarbidit, kalsium ja natriumfosfori, poltettu kalkki jne.);

aineet, jotka syttyvät itsestään sekoittuessaan keskenään (asetyleeni, vety, metaani ja eteeni sekoitettuna klooriin; kaliumpermanganaatti sekoitettuna glyseriiniin tai etyleeniglykoliin; tärpätti kloorissa jne.).

Suuri räjähdys- ja palovaara elintarvikealan yrityksissä on orgaanisen pölyn seos ilman kanssa.

Palovaaran mukaan kaikki pölyt jaetaan ominaisuuksiltaan räjähdysherkkiin aerosolitilassa ja palovaarallisiin aerosolitilassa.

Ensimmäiseen räjähdysluokkaan kuuluu pöly, jonka syttymisraja on alempi (räjähdysherkkyys) enintään 15 g/m 3 . Tähän luokkaan kuuluvat rikkipöly, hartsi, tomusokeri jne.

Toinen luokka sisältää räjähdysherkän pölyn, jonka syttymisraja (räjähdysherkkyys) on alempi 16 ... 65 g / m 3. Tähän ryhmään kuuluvat tärkkelyspöly, jauhot, ligniini jne.

Airgeeli-tilassa olevat pölyt jaetaan myös palovaaran mukaan kahteen luokkaan: ensimmäinen luokka on syttyvin, ja sen itsesyttymislämpötila on jopa 250 °C (esim. tupakkapöly - 205 °C, viljapöly - 250 °C °C); toinen luokka - syttyvä, kun itsesyttymislämpötila on yli 250 ° C (esimerkiksi sahanpuru - 275 ° C).

Räjähdys on nopeasti virtaava aineiden fysikaalisten ja kemiallisten muutosten prosessi, johon liittyy huomattavan määrän energiaa rajoitetussa tilavuudessa, jonka seurauksena muodostuu ja etenee iskuaalto, joka voi johtaa ja johtaa ihmisen aiheuttama hätätilanne.

Räjähdyksen ominaispiirteet:

• * korkea kemiallinen muunnosnopeus;
• * suuri määrä kaasumaisia ​​tuotteita;
• * voimakas äänitehoste (rumina, kova ääni, melu, voimakas taputus);
• * voimakas murskaustoiminto.

Räjähdykset luokitellaan vapautuneen energian alkuperän mukaan:

• · Kemiallinen.
• Paineastioiden räjähdykset (kaasusylinterit, höyrykattilat):
• Kiehuvan nesteen laajenevan höyryn räjähdys (BLEVE).
• · Paineenpoistoräjähdykset tulistettuihin nesteisiin.
• · Räjähdys, kun sekoitetaan kahta nestettä, joista toisen lämpötila on paljon korkeampi kuin toisen kiehumispiste.
• · Ydin.
• Sähköinen (esimerkiksi ukkosmyrskyn aikana).
• supernovaräjähdyksiä

Riippuen ympäristöstä, jossa räjähdykset tapahtuvat, ne ovat maan alla, maassa, ilmassa, veden alla ja pinnalla.

Räjähdysten seurausten laajuus riippuu niiden voimasta ja ympäristöstä, jossa ne tapahtuvat. Räjähdysten aiheuttamien vyöhykkeiden säteet voivat olla jopa useita kilometrejä.

Räjähdyksen toiminta-alueita on kolme.

Vyöhyke I on räjähdysaallon vaikutusalue. Sille on ominaista voimakas murskaustoiminta, jonka seurauksena rakenteet tuhoutuvat erillisiksi fragmenteiksi, jotka lentävät pois suurilla nopeuksilla räjähdyksen keskustasta.

Alue II - räjähdystuotteiden vaikutusalue. Siinä rakennusten ja rakenteiden täydellinen tuhoutuminen tapahtuu laajenevien räjähdystuotteiden vaikutuksesta. Tämän vyöhykkeen ulkorajalla syntynyt iskuaalto erottuu räjähdystuotteista ja liikkuu itsenäisesti räjähdyksen keskipisteestä. Energiansa kulutettuaan räjähdyksen tuotteet, jotka ovat laajentuneet tiheyteen, joka vastaa ilmakehän painetta, eivät enää aiheuta tuhoisaa vaikutusta.

Vyöhyke III - ilmaiskuaallon vaikutusalue - sisältää kolme alavyöhykettä: III a - voimakas tuho, III b - keskimääräinen tuho, III c - heikko tuho. Vyöhykkeen III ulkorajalla iskuaalto rappeutuu ääniaaltoksi, joka kuuluu edelleen huomattavilta etäisyyksiltä.

Räjähdyksen vaikutus rakennuksiin, rakenteisiin, laitteisiin.

Suurikokoiset rakennukset ja rakenteet, joissa on kevyitä kantavia rakenteita, jotka kohoavat merkittävästi maanpinnan yläpuolelle, kärsivät eniten räjähdystuotteiden ja shokkiaallon tuhosta. Maanalaisilla ja maanalaisilla rakenteilla, joissa on jäykät rakenteet, on merkittävä tuhonkestävyys.

Tuhoaminen jaetaan täydelliseen, vahvaan, keskikokoiseen ja heikkoon.

Täydellinen tuho. Rakennusten ja rakenteiden katot romahtivat ja kaikki tärkeimmät kantavat rakenteet tuhoutuivat. Toipuminen ei ole mahdollista. Laitteet, koneistusvälineet ja muut laitteet eivät ole kunnostamisen alaisia. Käyttö- ja energiaverkoissa kaapeleissa on katkoksia, putkien osien tuhoutumista, ilmajohtojen tukia jne.

Voimakas tuho. Rakennuksissa ja rakenteissa on merkittäviä kantavien rakenteiden muodonmuutoksia, suurin osa katoista ja seinistä on tuhoutunut. Restaurointi on mahdollista, mutta epäkäytännöllistä, koska se käytännössä tiivistyy uuteen rakentamiseen käyttämällä joitain säilyneitä rakenteita. Laitteet ja mekanismit ovat pääosin tuhoutuneet ja vääntyneet. Käyttö- ja energiaverkoissa on aukkoja ja muodonmuutoksia tietyissä maanalaisten verkkojen osissa, ilmajohtojen ja tietoliikenneyhteyksien muodonmuutoksia, teknisten putkien katkoksia.

Keskinkertainen tuho. Rakennuksissa ja rakenteissa tuhoutui pääasiassa ei kantavia, vaan sivurakenteita (kevyet seinät, väliseinät, katot, ikkunat, ovet). Mahdollisia halkeamia ulkoseinissä ja putoamista paikoin. Katot ja kellarit eivät ole tuhoutuneet, osa rakenteista on käyttökelpoisia. Sähkö- ja energiaverkoissa elementtien tuhoutuminen ja muodonmuutos on merkittävää, mikä voidaan eliminoida isoilla korjauksilla.

Heikko tuhoutuminen. Rakennuksissa ja rakennuksissa osa sisäseinistä tuhoutui ja ovi- ja ikkuna-aukot täyttyivät. Laitteissa on merkittäviä muodonmuutoksia. Käyttö- ja energiaverkoissa esiintyy pieniä rakenteellisia vaurioita ja rikkoutumisia.

Vapautuneen energian alkuperän mukaan.

Kemialliset räjähdykset.

Ei ole yksimielisyyttä siitä, mitkä kemialliset prosessit tulisi katsoa räjähdyksiksi. Tämä johtuu siitä, että nopeat prosessit voivat edetä räjähdyksen tai räjähdyksen (palamisen) muodossa. Räjähdys eroaa palamisesta siinä, että kemialliset reaktiot ja energian vapautumisprosessi etenevät siten, että reagoivaan aineeseen muodostuu iskuaalto, ja uusien räjähteen osien osallistuminen kemialliseen reaktioon tapahtuu iskuaallon etuosassa, ja ei lämmön johtumisen ja diffuusion kautta, kuten palamisessa. Pääsääntöisesti räjähdysnopeus on suurempi kuin palamisnopeus, mutta tämä ei ole ehdoton sääntö. Energian ja aineen siirtomekanismien ero vaikuttaa prosessien nopeuteen ja niiden ympäristövaikutusten tuloksiin, mutta käytännössä näiden prosessien yhdistelmiä ja siirtymiä räjähtämisestä palamiseen ja päinvastoin on monenlaisia. Tässä suhteessa erilaisia ​​nopeita prosesseja kutsutaan yleensä kemiallisiksi räjähdyksiksi niiden luonnetta erittelemättä.

On olemassa jäykempi lähestymistapa kemiallisen räjähdyksen määritelmään yksinomaan räjähdykseksi. Tästä ehdosta seuraa välttämättä, että kemiallisen räjähdyksen aikana, johon liittyy redox-reaktio (palaminen), palava aine ja hapetin on sekoitettava, muuten reaktionopeutta rajoittaa hapettimen syöttöprosessin nopeus ja tämä prosessi, sillä on yleensä diffuusioluonne. Esimerkiksi maakaasu palaa hitaasti kotitalouksien uunipolttimissa, koska happi tulee hitaasti diffuusion kautta paloalueelle. Jos kuitenkin sekoitat kaasun ilmaan, se räjähtää pienestä kipinästä - tilavuusräjähdyksestä.

Yksittäiset räjähteet sisältävät yleensä happea omissa molekyyleissään, ja lisäksi niiden molekyylit ovat itse asiassa metastabiileja muodostumia. Kun tällaiselle molekyylille annetaan riittävästi energiaa (aktivaatioenergiaa), se hajoaa spontaanisti rakenneatomeiksi, joista muodostuu räjähdystuotteita, jolloin energiaa vapautuu yli aktivointienergian. Nitroglyseriinin, trinitrotolueenin ja muiden molekyyleillä on samanlaisia ​​ominaisuuksia. Selluloosanitraatit (savuton jauhe), musta jauhe, joka koostuu palavan aineen (hiili) ja hapettimen (eri nitraatit) mekaanisesta seoksesta, eivät ole normaaleissa olosuhteissa alttiita räjäytykseen, mutta ne on perinteisesti luokiteltu räjähteiksi.

Paineastioiden räjähdyksiä

Paineastiat ovat hermeettisesti suljettuja säiliöitä, jotka on suunniteltu kemiallisten ja lämpöprosessien suorittamiseen sekä puristettujen, nesteytettyjen ja liuenneiden kaasujen ja nesteiden varastointiin ja kuljettamiseen paineen alaisena. Suurin vaara tällaisten alusten käytössä on niiden tuhoutumismahdollisuus kaasujen ja höyryjen äkillisen adiabaattisen laajenemisen (eli fyysisen räjähdyksen) aikana. Paineastioiden räjähdykset voivat johtua säiliön suunnittelussa ja valmistuksessa tehdyistä virheistä, materiaalivirheistä, paikallisen ylikuumenemisen aiheuttamasta lujuuden menetyksestä, iskuista, instrumentoinnin puuttumisesta tai toimintahäiriöstä johtuvasta ylipaineesta, poissaolosta. tai varoventtiilien, kalvojen, sulku- ja sulkuventtiilien toimintahäiriö. Palavaa ainetta sisältävien astioiden räjähdykset ovat erityisen vaarallisia, koska. jopa suuren massan (jopa useita tonneja) tankkien palaset leviävät useiden satojen metrien päähän ja putoavat rakennuksiin, prosessilaitteisiin, konteihin, aiheuttavat tuhoa, uusia tulipaloja ja ihmisten kuoleman.

Ydinräjähdys

Ydinräjähdys on hallitsematon prosessi, jossa vapautuu suuri määrä lämpö- ja säteilyenergiaa ydinfissioketjureaktion tai lämpöydinfuusioreaktion seurauksena hyvin lyhyessä ajassa. Alkuperänsä perusteella ydinräjähdykset ovat joko ihmisen toiminnan tuotetta Maan päällä ja lähellä maata ulkoavaruudessa tai luonnollisia prosesseja joissakin tähdissä. Keinotekoiset ydinräjähdykset ovat voimakkaita aseita, jotka on suunniteltu tuhoamaan suuria maanalaisia ​​ja suojattuja maanalaisia ​​sotilaslaitoksia, vihollisen joukkojen ja varusteiden keskittymiä (pääasiassa taktisia ydinaseita) sekä vastapuolen täydelliseen tukahduttamiseen ja tuhoamiseen: suurten ja pienten siirtokuntien tuhoamiseen. siviilien ja strategisen teollisuuden kanssa (strategiset ydinaseet).

fissioketjureaktio

Joidenkin suuren atomimassan omaavien kemiallisten alkuaineiden isotooppien (esimerkiksi uraanin tai plutoniumin) atomiytimet menettävät, kun niitä säteilytetään tietyn energian neutroneilla, ja hajoavat, kun energiaa vapautuu kahdeksi pienemmäksi ja suunnilleen yhtä massaiseksi fragmentit - tapahtuu atomiytimen fissioreaktio. Tässä tapauksessa suuren kineettisen energian fragmenttien ohella vapautuu useita lisää neutroneja, jotka voivat aiheuttaa samanlaisen prosessin viereisissä samanlaisissa atomeissa. Fission aikana muodostuneet neutronit voivat puolestaan ​​johtaa uusien atomiosien fissioon - reaktiosta tulee ketju, se saa kaskadiluonteen. Ulkoisista olosuhteista, fissioituvan materiaalin määrästä ja puhtaudesta riippuen sen virtaus voi tapahtua eri tavoin. Neutronien emissio fissioalueelta tai niiden absorptio ilman myöhempää fissiota vähentää fissioiden määrää ketjureaktion uusissa vaiheissa, mikä johtaa sen hajoamiseen. Kun molemmissa vaiheissa on yhtä monta halkeavaa ytimiä, ketjureaktiosta tulee itseään ylläpitävä, ja jos jakautuneiden ytimien lukumäärä ylitetään jokaisessa seuraavassa vaiheessa, reaktioon osallistuu yhä enemmän halkeavan aineen atomeja.

Termoydinfuusio

Fuusioreaktiot energian vapautumisella ovat mahdollisia vain sellaisten alkuaineiden joukossa, joilla on pieni atomimassa, joka ei ylitä suunnilleen raudan atomimassaa. Niillä ei ole ketjuluonnetta ja ne ovat mahdollisia vain korkeissa paineissa ja lämpötiloissa, kun törmäävien atomiytimien kineettinen energia riittää voittamaan niiden välisen Coulombin hylkimisesteen tai havaitsemaan niiden sulautumisen todennäköisyyden tunnelointivaikutuksen vuoksi. kvanttimekaniikka. Jotta tämä prosessi olisi mahdollista, on välttämätöntä tehdä työtä alkuperäisten atomiytimien kiihdyttämiseksi suuriin nopeuksiin, mutta jos ne sulautuvat uuteen ytimeen, vapautuva energia on tässä tapauksessa suurempi kuin käytetty energia. Uuden ytimen ilmaantumiseen lämpöydinfuusion seurauksena liittyy yleensä erilaisten alkuainehiukkasten ja sähkömagneettisen säteilyn korkeaenergisten kvanttien muodostumista.

Ilmiöitä ydinräjähdyksessä

Ydinräjähdyksen mukana seuraavat ilmiöt vaihtelevat sen keskuksen sijainnin mukaan. Jäljempänä tarkastellaan pintakerroksen ilmakehän ydinräjähdystä, joka oli yleisin ennen ydinkokeiden kieltämistä maalla, veden alla, ilmakehässä ja avaruudessa. Fissio- tai fuusioreaktion alkamisen jälkeen erittäin lyhyessä ajassa, joka on luokkaa mikrosekunnin murto-osista, vapautuu valtava määrä säteily- ja lämpöenergiaa rajoitetussa tilavuudessa. Reaktio päättyy yleensä haihtumisen ja räjähdysaineen rakenteen laajenemisen jälkeen räjähdyspisteen valtavan lämpötilan (jopa 10 7 K) ja paineen (jopa 10 9 atm.) vuoksi. Visuaalisesti kaukaa katsottuna tämä vaihe havaitaan erittäin kirkkaaksi valopisteeksi.

Reaktion aikana sähkömagneettisen säteilyn kevyt paine lämpenee ja syrjäyttää ympäröivän ilman räjähdyspaikasta - muodostuu tulipallo ja säteilyn puristaman ja häiriöttömän ilman väliin alkaa muodostua painehyppy, koska lämpörintaman nopeus alun perin moninkertaisesti ylittää äänen nopeuden välineessä. Ydinreaktion hajoamisen jälkeen energian vapautuminen pysähtyy ja lisälaajeneminen johtuu lämpötilojen ja paineiden eroista tulipallon alueella ja ympäröivässä ilmassa.

Varauksessa tapahtuvat ydinreaktiot toimivat erilaisten säteilyjen lähteenä: sähkömagneettista laajalla spektrillä radioaalloista suurienergisiin gamma-kvantteihin, nopeisiin elektroneihin, neutroneihin, atomiytimiin. Tämä säteily, jota kutsutaan tunkeutuvaksi säteilyksi, aiheuttaa useita seurauksia, jotka ovat tyypillisiä vain ydinräjähdykselle. Neutronit ja korkeaenergiset gamma-kvantit, jotka ovat vuorovaikutuksessa ympäröivän aineen atomien kanssa, muuttavat vakaat muotonsa epävakaiksi radioaktiivisiksi isotoopeiksi, joilla on erilaisia ​​polkuja ja puoliintumisaikaa - luovat niin sanotun indusoidun säteilyn. Räjähteestä jääneiden halkeamiskelpoisten aineiden atomiydinfragmenttien tai räjähdysaineesta jääneiden lämpöydinfuusiotuotteiden kanssa äskettäin muodostuneet radioaktiiviset aineet nousevat korkealle ilmakehään ja pystyvät leviämään laajalle alueelle muodostaen radioaktiivisen kontaminaation ydinvoimalan jälkeen. räjähdys. Ydinräjähdyksen aikana muodostuneiden epästabiilien isotooppien spektri on sellainen, että alueen radioaktiivinen saastuminen voi kestää vuosituhansia, vaikka säteilyn intensiteetti pienenee ajan myötä.

Maalla tapahtuvalla ydinräjähdyksellä, toisin kuin perinteisellä, on myös omat ominaisuutensa. Kemiallisen räjähdyksen aikana panoksen vieressä olevan ja liikkeessä olevan maaperän lämpötila on suhteellisen alhainen. Ydinräjähdyksessä maaperän lämpötila nousee kymmeniin miljooniin asteisiin ja suurin osa lämmitysenergiasta säteilee ilmaan heti ensimmäisinä hetkinä ja menee lisäksi lämpösäteilyn ja shokkiaallon muodostumiseen, mikä ei tapahdu tavanomaisessa räjähdyksessä. Tästä johtuu jyrkkä ero vaikutuksissa pintaan ja maaperän massaan: kemiallisen räjähteen maaräjähdys siirtää jopa puolet energiastaan ​​maahan ja ydinräjähdys - muutaman prosentin. Näin ollen ydinräjähdyksen suppilon mitat ja seismisten värähtelyjen energia ovat useita kertoja pienemmät kuin saman voimakkaan räjähdysmäisen räjähdyksen. Kun varaukset haudataan, tämä suhde kuitenkin tasoittuu, koska tulistetun plasman energia karkaa vähemmän ilmaan ja sitä käytetään työhön maassa.

Räjähdys- tämä on erittäin nopea muutos räjähteen kemiallisessa (fysikaalisessa) tilassa, johon liittyy suuren lämpömäärän vapautuminen ja suuren kaasumäärän muodostuminen, jotka muodostavat paineaallon, joka voi aiheuttaa tuhoa paineella.

räjähteet (räjähteet)- erityiset aineryhmät, jotka voivat muuttua räjähdysmäisesti ulkoisten vaikutusten seurauksena.
Erottele räjähdyksiä :

1. Fyysinen– vapautuva energia on puristetun tai nesteytetyn kaasun (nesteytetyn höyryn) sisäistä energiaa. Räjähdyksen voimakkuus riippuu sisäisestä paineesta. Tuloksena oleva tuho voi johtua laajenevan kaasun tai rikkoutuneen säiliön palasten aiheuttamasta shokkiaaltosta (Esimerkki: painekaasusäiliöiden, höyrykattiloiden tuhoutuminen sekä voimakkaat sähköpurkaukset)

2. Kemiallinen- räjähdys, joka aiheutuu nopeasta eksotermisestä kemiallisesta reaktiosta, joka etenee voimakkaasti puristettujen kaasumaisten tai höyryisten tuotteiden muodostumisen yhteydessä. Esimerkki olisi mustan jauheen räjähdys, jossa salpeterin, hiilen ja rikin välillä tapahtuu nopea kemiallinen reaktio, johon liittyy huomattavan määrän lämpöä. Syntyvät kaasumaiset tuotteet, jotka kuumennetaan korkeaan lämpötilaan reaktiolämmön vuoksi, ovat korkeassa paineessa ja ne laajentavat mekaanista työtä.

3.atomiräjähdyksiä. Nopeat ydin- tai lämpöydinreaktiot (fissioreaktiot tai atomiytimien yhdistelmät), joissa vapautuu erittäin suuri määrä lämpöä. Reaktiotuotteet, atomi- tai vetypommin kuori ja tietty määrä pommia ympäröivää väliainetta muuttuvat välittömästi erittäin korkeaan lämpötilaan kuumennetuiksi kaasuiksi, joilla on vastaavasti korkea paine. Ilmiöön liittyy valtava mekaaninen työ.

Kemialliset räjähdykset jaetaan kondensoidut ja tilavuusräjähdykset.

MUTTA) Alla kondensoituneita räjähteitä Termillä tarkoitetaan kiinteässä tai nestemäisessä tilassa olevia kemiallisia yhdisteitä ja seoksia, jotka tiettyjen ulkoisten olosuhteiden vaikutuksesta kykenevät nopeasti etenemään itseään kemiallisesti muodostaen erittäin kuumia ja korkeapaineisia kaasuja, jotka laajentaa, tuottaa mekaanista työtä. Tällaista räjähteiden kemiallista muuntamista kutsutaan yleisesti räjähtävä muunnos.

Räjähteiden räjähdysmäisen muunnoksen viritystä kutsutaan aloitus. Räjähdysaineen räjähdysmäisen muuntamisen aloittamiseksi sille on ilmoitettava tietyllä intensiteetillä tarvittava energiamäärä (alkuimpulssi), joka voidaan siirtää jollakin seuraavista tavoista:
- mekaaninen (isku, pisto, kitka);
- lämpö (kipinä, liekki, lämmitys);
- sähköinen (lämmitys, kipinäpurkaus);
- kemiallinen (reaktiot, joissa lämpöä vapautuu voimakkaasti);
- toisen räjähdepanoksen räjähdys (sytytinkannen tai viereisen panoksen räjähdys).

Kondensoidut räjähteet jaetaan ryhmiin :

	Ominaista. Esimerkkejä aineista.
	Erittäin vaaralliset aineet Epävakaa. Räjähtää pienissäkin määrissä. Typpitrikloridi; jotkut orgaaniset peroksidiyhdisteet; kupariasetylenidi, joka muodostuu asetyleenin joutuessa kosketuksiin kuparin kanssa tai kupariseoksesta
	Ensisijaiset räjähteet Vähemmän vaarallisia aineita. Yhteyksien aloittaminen. Ne ovat erittäin herkkiä iskuille ja kuumuudelle. Niitä käytetään pääasiassa räjähdysainekapseleissa räjähdysten käynnistämiseen. Lyijyatsidi, elohopeafulminaatti.
	Toissijaiset räjähteet (räjähdysaineet) Räjähdysherätys niissä tapahtuu, kun ne altistetaan voimakkaalle iskuaaltolle. Jälkimmäiset voidaan luoda niiden palamisprosessissa tai nallittimen avulla. Yleensä tämän ryhmän räjähteet ovat suhteellisen turvallisia käsitellä ja niitä voidaan varastoida pitkiä aikoja. Dynamiitit, TNT, heksogeeni, oktogeeni, centraliitti.
	Räjähteiden, ruudin heittäminen Herkkyys iskuille on hyvin pieni, ne palavat suhteellisen hitaasti. Ballistiset jauheet ovat nitroselluloosan, nitroglyseriinin ja muiden teknisten lisäaineiden seos. Sytytä liekillä, kipinällä tai lämmöllä. Ne palavat nopeasti ulkona. Ne räjähtävät suljetussa astiassa. Kaliumnitraattia, rikkiä ja hiiltä suhteessa 75:15:10 sisältävän mustan jauheen räjähdyspaikalle jää hiiltä sisältävä jäännös.

Räjähdykset voidaan luokitella myös kemiallisten reaktioiden tyyppien mukaan:

1. Hajoamisreaktio - hajoamisprosessi, joka tuottaa kaasumaisia ​​tuotteita
2. Redox-reaktio on reaktio, jossa ilma tai happi reagoi pelkistimen kanssa.
3. Seosten reaktio - esimerkki tällaisesta seoksesta on ruuti.

B) Volumetriset räjähdykset on kahta tyyppiä:

• Pölypilvien räjähdykset (pölyräjähdykset) katsotaan pölyräjähdyksiksi kaivosgallerioissa ja laitteissa tai rakennuksen sisällä. Tällaisia ​​räjähtäviä seoksia syntyy murskattaessa, seulottaessa, täytettäessä ja liikutettaessa pölyisiä materiaaleja. Räjähtävillä pölyseoksilla on alempi räjähdysainepitoisuusraja (NKPV), joka määräytyy ilmassa olevan pölypitoisuuden (grammoina kuutiometrissä) perusteella. Siten rikkijauheen LEF on 2,3 g/m3. Pölyn pitoisuusrajat eivät ole vakioita ja riippuvat kosteudesta, jauhatusasteesta, palavien aineiden pitoisuudesta.

Pölyräjähdysten mekanismi kaivoksissa perustuu suhteellisen heikkoihin ilman ja metaanin kaasu-ilmaseoksen räjähdyksiin. Tällaisia ​​seoksia pidetään jo räjähtävinä, kun seoksen metaanipitoisuus on 5 %. Kaasu-ilma-seoksen räjähdykset aiheuttavat ilmavirroissa turbulenssia, joka riittää muodostamaan pölypilven. Pölyn syttyminen synnyttää iskuaallon, joka nostaa pölyä entisestään, jolloin voi tapahtua voimakas tuhoisa räjähdys.

Toimenpiteet pölyräjähdyksen estämiseksi:

1. tilojen, esineiden tuuletus
2. pinnan kostutus
3. laimentaminen inertillä kaasulla (CO 2, N2) tai silikaattijauheilla

Pölyräjähdykset rakennusten ja laitteiden sisällä tapahtuvat useimmiten hisseissä, joissa rakeiden kitkan seurauksena muodostuu niiden liikkuessa suuri määrä hienoa pölyä.

• Höyrypilvien räjähdyksiä- nopeat muunnosprosessit, joihin liittyy räjähdysaallon ilmaantuminen, jotka tapahtuvat ulkoilmassa palavaa höyryä sisältävän pilven syttymisen seurauksena.

Tällaisia ​​ilmiöitä esiintyy nesteytetyn kaasun vuotaessa pääsääntöisesti ahtaissa tiloissa (huoneissa), joissa palavien aineiden rajoittava pitoisuus kasvaa nopeasti, jolloin pilvi syttyy.
Toimenpiteet höyrypilvien räjähdyksen estämiseksi:

1. minimoimalla palavan kaasun tai höyryn käytön
2. sytytyslähteiden puute
3. asennusten sijainti avoimessa, hyvin ilmastoidussa tilassa

Yleisimmät siihen liittyvät hätätilanteet kaasuräjähdyksen kanssa, joita syntyy kunnallisten kaasulaitteiden käytön aikana.

Tällaisten räjähdysten estämiseksi kaasulaitteiden ennaltaehkäisevä huolto suoritetaan vuosittain. Räjähdyspajarakennukset, rakenteet, osa seinien paneeleista tehdään helposti tuhoutuvaksi ja katot helposti putoavat.