Какие вещества называются взрывчатыми. Жидкие взрывчатые вещества

"Пусть рвется тол, и динамит, и аммонал.

Террор в США: в Нью-Джерси прогремел очередной взрыв

Я эти горы в телевизоре видал".

Текст песни С. Шпанова, Е. Родионова

На Калиновском химическом заводе создана новая эмульсионная взрывчатка "Сферит-ДП", которая на 20 процентов мощнее тротила, но при этом безопаснее при использовании и дешевле в производстве. По своему назначению "Сферит-ДП" — промышленное взрывчатое вещество, относящееся ко II классу. Оно может использоваться как для взрывов в горах, так и в шахтных выработках.

Годится оно и в качестве детонатора для взрывчатых веществ, имеющих низкую чувствительность к детонации и в накладных зарядах, действующих при температуре от минус 50 до плюс 50 градусов.

Повышенная мощность нового взрывчатого вещества обеспечивается за счет того, что в готовой эмульсии мало воды, что повышает расчетную теплоту его взрыва. Для горных работ новая взрывчатка выпускается в виде патронов в пластиковой оболочке различного диаметра, поэтому их удобно применять для работы в шахтах и в горах. Пресс-служба предприятия отмечает высокую экономическую эффективность применения этой взрывчатки, по сравнению с традиционным аммонитом, и подчеркивает, что ее аналоги, производимые в промышленных объемах, сейчас на отечественном рынке отсутствуют.

Ну, а какие взрывчатые вещества вообще были созданы человечеством за всю его историю?

Раньше других взрывчатых веществ появился черный дымный порох - механическая смесь серы, селитры и древесного угля. Придумали его, скорее всего, либо в Индии, либо в Китае, где было много доступных месторождений селитры, но применялся такой порох лишь… в развлекательных целях, для фейерверков и ракет. Лишь в 1259 году китайцы использовали порох для создания "копья яростного огня", чем-то напоминавшего огнеметы периода Второй мировой войны. Затем арабы, жившие в Испании, первыми использовали порох в Европе. Правда известно, что еще английский философ и ученый Роджер Бэкон (около 1214-1292 годов) в одном из своих трудов сообщал о взрывчатом селитряно-серо-угольном составе, то есть именно о черном дымном порохе.

Впрочем до нашего времени из того же XIII века дошли керамические сосуды, на стенках которых сохранились следы фульмината ртути. А что такое фульминат ртути, как не всем нам известная гремучая ртуть - сильная и опасная взрывчатка, применяющаяся в капсюлях-детонаторах. Правда открыта она была в 1799 году английским химиком Эдвардом Говардом вместе с "гремучим серебром". Но, может быть, она была известна и средневековым алхимикам ранее?

Также очень давно был известен и азид свинца - соль азотистоводородной кислоты, легко взрывающаяся при малейшем трении или ударе. Затем итальянский химик Асканью Собреро в 1847 году открыл нитроглицерин , оказавшийся мощнейшей взрывчаткой и… лекарством для сердечников. Рекламу этому взрывчатому веществу создал не кто иной, как Жюль Верн, который в романе "Таинственный остров" не только описал его ужасную силу, но даже и способ приготовления, хотя и исключил при этом один важный этап его синтеза.

Альфред Нобель, учредитель Нобелевской премии, также имел дело с нитроглицерином и в 1867 году изобрел динамит , тот же нитроглицерин, но только смешанный с диатомитом или инфузорной землей и потому более безопасный в обращении. Впоследствии тема опасностей, связанных с использованием нитроглицерина стала основой сюжета кинофильма "Плата за страх" (1953), в котором водители перевозят нитроглицерин на грузовиках и при этом страшно рискуют. Ну, а в кинокомедии "Гарри и Уолтер едут в Нью-Йорк" (1976) нитроглицерином рвут дверцы сейфа, и это выглядит настолько просто, словно это обыкновенное растительное масло.

Однако, несмотря на широкое применение динамита, так сказать, "в быту", в военном деле его не применяли из-за его высокой чувствительности. Более мощной взрывчаткой чем порох, как дымный, так и бездымный, стал пироксилин (или тринитрат целлюлозы), который в "Таинственном острове" Жюль Верн тоже описал и который был получен А. Браконно еще в 1832 году. В 1890 году Д. И. Менделеев придумал, как можно безопасно его производить. После чего именно пироксилином стали начинять и снаряды, и торпеды в российской армии и флоте.

Сначала французы, а затем и японцы начали начинять снаряды морских орудий так называемой пикриновой кислотой - тритрофенолом, который сначала использовался как желтый краситель и только впоследствии в качестве сильной взрывчатки. Русско-японская война стала апофеозом применения этого вида взрывчатки, но она же и показала ее большую опасность. Образуя окислы с металлической поверхностью внутри снарядов (пикриты), пикриновая кислота взрывалась в момент выстрела, так что снаряд даже не успевал вылететь из ствола орудия.

Чтобы не допустить этого, японцы придумали отливать заряд из кристаллической пикриновой кислоты в форме внутренней полости снаряда, обертывать его рисовой бумагой, потом еще и свинцовой фольгой и лишь в таком виде помещать внутрь снаряда. Безопасность это ноу-хау увеличило в разы, но не до конца. В связи с чем англичане, например, вновь вернулись к начинке для снарядов морских пушек из дымного пороха, а снаряды с лиддитом (английское название пикриновой взрывчатки) сохранили в качестве… "оружия Судного дня", то есть безвыходной для боевого корабля ситуации.

Понятно, что от применения столь опасного боевого вещества военные тут же отказались, заменив его в годы Первой мировой войны несколько менее сильным, но более безопасным тринитротолуолом, или тротилом . А первые снаряды с тротилом в Германии и США появились еще в 1902 году. Тротил стал, можно сказать, стандартной начинкой всего, что взрывается, и в годы Первой, и во время Второй мировой войны и даже, более того, индикатором мощности взрывчаток, силу которых измеряют по отношении именно к ТНТ. Причем случилось это не только благодаря его мощности. Тротил еще и достаточно безопасен в обращении и обладает высокими технологическими свойствами. Он легко плавится и заливается в любую форму. Тем не менее поиски еще более мощных взрывчатых веществ с распространением тротила не прекратились.

Так, в 1899 году немецким химиком Гансом Геннингом было запатентовано лекарство от инфекций в мочевых путях — гексоген , оказавшийся мощнейшей взрывчаткой! Килограмм гексогена по мощности равен 1,25 килограмма тротила. В 1942 году появился октоген , который стали применять в смеси с тротилом. Эта взрывчатка оказалась настолько мощной, что один килограмм октогена может заменить четыре килограмма тротила.

В начале 60-х годов прошлого века в США было синтезировано взрывчатое вещество на основе нитрата гидразина , которое было уже 20 раз мощнее тротила. Однако эта взрывчатка имела совершенно отвратительный и трудно переносимый запах… фекалий, так что в итоге от него прошлось отказаться.

Есть и такая взрывчатка, как тэно . Но у нее слишком высокая чувствительность, вот почему ее трудно применять. Ведь для военных нужна не столько та взрывчатка, которая сильнее других, сколько — такая, которая не взрывается от малейшего прикосновения и может годами храниться на складах.

Поэтому не годится на роль супервзрывчатки и трициклическая мочевина , созданная в Китае в 80-е годы прошлого века. Всего один ее килограмм мог заменить 22 килограмма тротила. Но на практике это взрывчатое вещество не годится для военного использования из-за того, что уже на другой день при обычном хранении она превращается в слизь. Динитромочевина , которую тоже придумали китайцы, послабее, но зато легче сохраняется.

Есть американская взрывчатка CL-20 , один килограмм которой также равен 20 килограммам тротила. Причем важно то, что она обладает высокой стойкостью к удару.

Кстати, мощность взрывчатки можно увеличить добавлением в нее алюминиевой пудры. Именно такие взрывчатки и получили название аммоналов - в них присутствуют алюминий и тол. Впрочем у них тоже есть свой недостаток — большая слеживаемость. Так что поиски "идеальной взрывчатки", судя по всему, будут вестись еще долго.

Интересно, что в годы Великой Отечественной войны, когда необходимость во взрывчатых веществах перед нашей промышленностью стояла очень остро, вместо традиционного ТНТ научились использовать взрывчатку динамон марки "Т" из смеси… аммиачной селитры и размолотого торфа. А вот в Средней Азии и бомбы, и мины начинялись динамоном марки "Ж", в котором роль торфа играл… хлопковый жмых.

ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА (а. explosives, blasting agents; н. Sprengstoffe; ф. explosifs; и. explosivos) — химические соединения или смеси веществ, способные в определённых условиях к крайне быстрому (взрывному) самораспространяющемуся химическому превращению с выделением тепла и образованием газообразных продуктов.

Взрывчатыми могут быть вещества или смеси любого агрегатного состояния. Широкое применение в получили так называемые конденсированные взрывчатые вещества, которые характеризуются высокой объёмной концентрацией тепловой энергии. В отличие от обычных топлив, требующих для своего горения поступления извне газообразного , такие взрывчатые вещества выделяют тепло в результате внутримолекулярных процессов распада или реакций взаимодействия между составными частями смеси, продуктами их разложения или газификации. Специфический характер выделения тепловой энергии и преобразования её в кинетическую энергию продуктов взрыва и энергию ударной волны определяет основную область применения взрывчатых веществ как средства дробления и разрушения твёрдых сред (главным образом ) и сооружений и перемещения раздробленной массы (см. ).

В зависимости от характера внешнего воздействия химические превращения взрывчатых веществ происходят: при нагреве ниже температуры самовоспламенения (вспышки) — сравнительно медленное термическое разложение; при поджигании — горение с перемещением зоны реакции (пламени) по веществу с постоянной скоростью порядка 0,1-10 см/с; при ударно-волновом воздействии — детонация взрывчатых веществ.

Классификация взрывчатых веществ . Имеется несколько признаков классификации взрывчатых веществ: по основным формам превращения, назначению и химическому составу. В зависимости от характера превращения в условиях эксплуатации взрывчатые вещества подразделяют на метательные (или ) и . Первые используют в режиме горения, например, в огнестрельном оружии и ракетных двигателях, вторые — в режиме , например, в боеприпасах и на . Бризантные взрывчатые вещества, применяемые в промышленности, называются . Обычно к собственно взрывчатым относят только бризантные взрывчатые вещества. В химическом отношении перечисленные классы могут комплектоваться одними и теми же соединениями и веществами, но по-разному обработанными или взятыми при смешении в разном соотношении.

По восприимчивости к внешним воздействиям бризантные взрывчатые вещества подразделяют на первичные и вторичные. К первичным относят взрывчатые вещества, способные взрываться в небольшой массе при поджигании (быстрый переход горения в детонацию). Они также значительно более чувствительны к механическим воздействиям, чем вторичные. Детонацию вторичных взрывчатых веществ легче всего вызвать (инициировать) ударно-волновым воздействием, причём давление в инициирующей ударной волне должно быть порядка несколько тысяч или десятков тысяч МПа. Практически это осуществляют с помощью небольших масс первичных взрывчатых веществ, помещённых в , детонация в которых возбуждается от луча огня и контактно передаётся вторичному взрывчатому веществу. Поэтому первичные взрывчатые вещества называются также . Другие виды внешнего воздействия (поджигание, искра, удар, трение) лишь в особых и труднорегулируемых условиях приводят к детонации вторичных взрывчатых веществ. По этой причине широкое и целенаправленное использование бризантных взрывчатых веществ в режиме детонации в гражданской и военной взрывной технике было начато лишь после изобретения капсюля-детонатора как средства инициирования детонации во вторичных взрывчатых веществах.

По химическому составу взрывчатые вещества подразделяют на индивидуальные соединения и взрывчатые смеси. В первых химические превращения при взрыве происходят в форме реакции мономолекулярного распада. Конечные продукты — устойчивые газообразные соединения, такие, как , окись и двуокись , пары воды.

Во взрывчатых смесях процесс превращения состоит из двух стадий: распада или газификации компонентов смеси и взаимодействия продуктов распада (газификации) между собой или с частицами неразлагающихся веществ (например, металлов). Наиболее распространённые вторичные индивидуальные взрывчатые вещества относятся к азотсодержащим ароматическим, алифатическим гетероциклическим органическим соединениям, в том числе нитросоединениям ( , ), нитроаминам ( , ), нитроэфирам ( , ). Из неорганических соединений слабыми взрывчатыми свойствами обладает, например, аммиачная селитра.

Многообразие взрывчатых смесей может быть сведено к двум основным типам: состоящие из окислителей и горючих, и смеси, в которой сочетание компонентов определяет эксплуатационные или технологические качества смеси. Смеси окислитель — горючее рассчитаны на то, что значительная часть тепловой энергии выделяется при взрыве в результате вторичных реакций окисления. В качестве компонентов этих смесей могут быть как взрывчатые, так и невзрывчатые соединения. Окислители, как правило, при разложении выделяют свободный кислород, который необходим для окисления (с выделением тепла) горючих веществ или продуктов их разложения (газификации). В некоторых смесях (например, содержащиеся в качестве горючего металлические порошки) в качестве окислителей могут быть также использованы вещества, выделяющие не кислород, а кислородсодержащие соединения (пары воды, углекислый газ). Эти газы реагируют с металлами с выделением тепла. Пример такой смеси — .

В качестве горючих применяют различного рода природные и синтетические органические вещества, которые при взрыве выделяют продукты неполного окисления (окись углерода) или горючие газы ( , ) и твёрдые вещества (сажу). Наиболее распространённым видом бризантных взрывчатых смесей первого типа являются взрывчатые вещества, содержащие в качестве окислителя нитрат аммония. В зависимости от вида горючего они, в свою очередь, подразделяются на , аммотолы и аммоналы. Менее распространены хлоратные и перхлоратные взрывчатые вещества, в состав которых в качестве окислителей входят хлорат калия и перхлорат аммония, оксиликвиты — смеси жидкого кислорода с пористым органическим поглотителем, смеси на основе других жидких окислителей. К взрывчатым смесям второго типа относятся смеси индивидуальных взрывчатых веществ, например динамиты; смеси тротила с гексогеном или тэном (пентолит), наиболее пригодные для изготовления .

В смеси обоих типов, кроме указанных компонентов, в зависимости от назначения взрывчатых веществ могут вводиться и другие вещества для придания взрывчатому веществу каких-либо эксплуатационных свойств, например, повышающие восприимчивость к средствам инициирования, или, напротив, снижающие чувствительность к внешним воздействиям; гидрофобные добавки — для придания взрывчатому веществу водостойкости; пластификаторы, соли-пламегасители — для придания предохранительных свойств (см. Предохранительные взрывчатые вещества). Основные эксплуатационные характеристики взрывчатых веществ (детонационные и энергетические характеристики и физико-химические свойства взрывчатых веществ) зависят от рецептурного состава взрывчатых веществ и технологии изготовления.

Детонационная характеристика взрывчатых веществ включает детонационную способность и восприимчивость к детонационному импульсу. От них зависят безотказность и надёжность взрывания. Для каждого взрывчатого вещества при данной плотности имеется такой критический диаметр заряда, при котором детонация устойчиво распространяется по всей длине заряда. Мерой восприимчивости взрывчатых веществ к детонационному импульсу служат критическое давление инициирующей волны и время его действия, т.е. величина минимального инициирующего импульса. Её часто выражают в единицах массы какого-либо инициирующего взрывчатого вещества или вторичного взрывчатого вещества с известными параметрами детонации. Детонация возбуждается не только при контактном подрыве инициирующего заряда. Она может передаваться и через инертные среды. Это имеет большое значение для , состоящих из нескольких патронов, между которыми возникают перемычки из инертных материалов. Поэтому для патронированных взрывчатых веществ проверяется показатель передачи детонации на расстояние через различные среды (обычно через воздух).

Энергетические характеристики взрывчатых веществ. Способность взрывчатых веществ при взрыве производить механическую работу определяется запасом энергии, высвобождаемой в виде тепла при взрывчатом превращении. Численно эта величина равна разности между теплотой образования продуктов взрыва и теплотой образования (энтальпией) самого взрывчатого вещества. Поэтому коэффициент преобразования тепловой энергии в работу у металлсодержащих и предохранительных взрывчатых веществ, образующих при взрыве твёрдые продукты (окислы металлов, соли-пламегасители) с высокой теплоёмкостью, ниже, чем у взрывчатых веществ, образующих только газообразные продукты. О способности взрывчатых веществ к местному дробящему или бризантному действию взрыва см. в ст. .

Изменение свойств взрывчатых веществ может происходить в результате физико-химических процессов, влияния температуры, влажности, под воздействием нестойких примесей в составе взрывчатых веществ и др. В зависимости от вида укупорки устанавливают гарантийный срок хранения или использования взрывчатых веществ, в течение которого нормированные показатели взрывчатых веществ либо не должны изменяться, либо их изменение происходит в пределах установленного допуска.

Основной показатель безопасности в обращении с взрывчатыми веществами — их чувствительность к механическим и тепловым воздействиям. Она обычно оценивается экспериментально в лабораторных условиях по специальным методикам. В связи с массовым внедрением механизированных способов перемещения больших масс сыпучих взрывчатых веществ к ним предъявляются требования минимальной электризации и низкой чувствительности к разряду статического электричества.

Историческая справка . Первым из взрывчатых веществ был изобретенный в Китае (7 в.) чёрный (дымный) порох. В Европе он известен с 13 в. С 14 в. порох применяли в качестве метательного средства в огнестрельном оружии. В 17 в. (впервые на одном из рудников Словакии) порох использовали на взрывных работах в горном деле, а также для снаряжения артиллерийских гранат (разрывных ядер). Взрывчатое превращение чёрного пороха возбуждалось поджиганием в режиме взрывного горения. В 1884 французским инженером П. Вьелем был предложен бездымный порох. В 18-19 вв. был синтезирован ряд химических соединений, обладающих взрывчатыми свойствами, в том числе пикриновая кислота, пироксилин, нитроглицерин, тротил и др., однако их использование в качестве бризантных детонирующих взрывчатых веществ стало возможным только после открытия русским инженером Д. И. Андриевским (1865) и шведским изобретателем А. Нобелем (1867) гремучертутного запала (капсюля-детонатора). До этого в России по предложению Н. Н. Зинина и В. Ф. Петрушевского (1854) нитроглицерин использовался при подрывах взамен чёрного пороха в режиме взрывного горения. Сама гремучая ртуть была получена ещё в конце 17 в. и повторно английским химиком Э. Хоуардом в 1799, но способность её детонировать тогда не была известна. После открытия явления детонации бризантные взрывчатые вещества получили широкое применение в горном и военном деле. Среди промышленных взрывчатых веществ первоначально по патентам А. Нобеля наибольшее распространение получили гурдинамиты, затем пластичные динамиты, порошкообразные нитроглицериновые смесевые взрывчатые вещества. Аммиачно-селитренные взрывчатые вещества были запатентованы ещё в 1867 И. Норбином и И. Ольсеном (Швеция), но их практическое использование в качестве промышленных взрывчатых веществ и для снаряжения боеприпасов началось лишь в годы 1-й мировой войны 1914-18. Более безопасные и экономичные, чем динамиты, они в 30-х годах 20 века начали всё в больших масштабах применяться в промышленности.

После Великой Отечественной войны 1941-45 аммиачно-селитренные взрывчатые вещества, вначале преимущественно в виде тонкодисперсных аммонитов, стали доминирующим видом промышленных взрывчатых веществ в CCCP. В других странах процесс массовой замены динамитов на аммиачно-селитренные взрывчатые вещества начался несколько позже, примерно с середины 50-х гг. С 70-х гг. основные виды промышленных взрывчатых веществ — гранулированные и водосодержащие аммиачно-селитренные взрывчатые вещества простейшего состава, не содержащие нитросоединений или других индивидуальных взрывчатых веществ, а также смеси, содержащие нитросоединения. Тонкодисперсные аммиачно-селитренные взрывчатые вещества сохранили своё значение главным образом для изготовления патронов-боевиков, а также для некоторых специальных видов взрывных работ. Индивидуальные взрывчатые вещества, в особенности тротил, широко применяются для изготовления шашек-детонаторов, а также для длительного заряжания обводнённых скважин, в чистом виде () и в высоководоустойчивых взрывчатых смесях, гранулированных и суспензионных (водосодержащих). Для в глубоких применяют и .

Ядерный век не отнял у химических взрывчатых веществ пальмы первенства по частоте использования, широте применения - от армии до добычи нефти, а также удобству хранения и транспортировке. Их можно перевозить в пластиковых пакетах, прятать в обычные компьютеры и даже закапывать просто в землю без какой-либо упаковки с гарантией того, что детонация все-таки произойдет. К сожалению, до сих пор большинство армий на Земле использует взрывчатые вещества против человека, а террористические организации - для нанесения ударов против государства. Тем не менее, источником и заказчиком химических разработок остаются министерства обороны.

Гексоген

Гексоген - это бризантное взрывчатое вещество на основе нитрамина. Его нормальное агрегатное состояние - мелкокристаллическое вещество белого цвета без вкуса и запаха. В воде не растворяется, негигроскопичен и неагрессивен. Гексоген не вступает в химическую реакцию с металлами и плохо прессуется. Для взрыва гексогена достаточно одного сильного удара или прострела пулей, в таком случае он начинает гореть белым ярким пламенем с характерным шипением. Горение переходит в детонацию. Второе название гексогена - RDX, Research Department eXplosive - взрывчатка отдела исследований.

Бризантные взрывчатые вещества - это такие вещества, у которых скорость взрывчатого разложения достаточно велика и достигает нескольких тысяч метров в секунду (до 9 тыс. м/с), вследствие чего они обладают дробяще-раскалывающей способностью. Преимущественным видом взрывчатых превращений их является детонация. Они широко применяются для снаряжения снарядов, мин, торпед и различных подрывных средств.

Гексоген получают путем нитролиза гексамина азотной кислотой. В ходе получения гексогена методом Бахмана гексамин реагирует с азотной кислотой, нитратом аммония, ледяной уксусной кислотой и уксусным ангидридом. Сырье состоит из гексамина и 98-99-процентной азотной кислоты. Однако эта сложная экзотермическая реакция не полностью контролируема, поэтому конечный результат не всегда предсказуем.

Производство гексогена достигло пика в 1960-х годах, когда оно было третьим по объему производства взрывчатых веществ в США. Средний объем производства гексогена с 1969 по 1971 год составлял около 7 т в месяц.

Текущее производство гексогена в США ограничено военным использованием на Военном заводе по производству боеприпасов Holston в Кингспорте, штат Теннесси. В 2006 году на заводе армейских боеприпасов в Холстоне было произведено свыше 3 т гексогена.

Молекула гексогена

RDX имеет как военное, так и гражданское применение. В качестве военного взрывчатого вещества гексоген может использоваться отдельно в качестве основного заряда для детонаторов или в смеси с другим взрывчатым веществом, таким как тротил, с образованием циклотолов, которые создают взрывной заряд для воздушных бомб, мин и торпед. Гексоген в полтора раза мощнее тротила, и его легко активировать с помощью фульмината ртути. Обычное военное применение гексогена - в качестве ингредиента взрывчатых веществ на пластидовой связке, которые использовались для наполнения почти всех типов боеприпасов.

В прошлом побочные продукты военных взрывчатых веществ, таких как гексоген, открыто сжигались на многих армейских заводах по производству боеприпасов. Существуют письменные подтверждения того, что до 80% отходов боеприпасов и ракетного топлива за последние 50 лет были утилизированы именно так. Основным недостатком этого способа считается то, что взрывчатые загрязнители часто попадают в воздух, воду и почву. Боеприпасы с RDX также ранее утилизировались путем сброса в глубинные морские воды.

Октоген

Октоген - тоже бризантное взрывчатое вещество, но оно уже относится к группе взрывчатых веществ повышенной мощности. По американской номенклатуре обозначается как HMX. Существует много догадок относительно того, что означает аббревиатура: High Melting eXplosive - взрывчатка высокого плавления, или High-Speed ​​Military eXplosive - высокоскоростное военное взрывчатое вещество. Но подтверждающих эти догадки записей нет. Это могло быть просто кодовое слово.

Первоначально, в 1941 году, октоген был просто побочным продуктом при производстве гексогена методом Бахмана. Содержание октогена в таком гексогене достигает 10%. Незначительные количества октогена присутствуют так­же и в гексогене, полученном окислительным способом.

В 1961 году канадский химик Жан-Поль Пикард метод получения октогена непосредственно из гексаметилентетрамина. Новый метод позволял получать взрывчатое вещество с концентрацией 85% с чистотой более 90%. Недостаток метода Пикарда состоит в том, что это многоступенчатый процесс - он занимает достаточно продолжительное время.

В 1964 году индийские химики разработали одностадийный процесс, тем самым значительно снизив стоимость октогена.

Октоген, в свою очередь, более стабилен, чем гексоген. Он воспламеняется при более высокой температуре - 335 °C вместо 260 °С - и обладает химической стабильностью тротила или пикриновой кислоты, к тому же, у него более высокая скорость детонации.

HMX используется там, где его высокая мощность превышает расходы на его приобретение - около $100 за килограмм. Например, в ракетных боеголовках меньший заряд более мощного взрывчатого вещества позволяет ракете двигаться быстрее или иметь большую дальность полета. Он также используется в кумулятивных зарядах для пробивания брони и преодоления заграждений из оборонительных сооружений, где менее мощное взрывчатое вещество может не справиться. Октоген в качестве бризантных зарядов наиболее широко применяется при проведении взрывных работ в особо глубоких нефтяных скважинах, где имеются высокие температуры и давление.

Октоген используют в качестве взрывчатого вещества при бурении особо глубоких нефтяных скважин

В России октоген применяют для проведения прострелочно-взрывных работ в глубинных скважинах. Его используют при изготовлении термостойкого пороха и в термостойких электродетонаторах ТЭД-200. Октоген используют также для снаряжения детонирующего шнура ДШТ-200.

Транспортируют октоген в водонепроницаемых мешках (резиновых, прорезиненных или пластиковых) в форме пастообразной смеси или в брикетах, содержащих не менее 10% жидкости, состоящей из 40% (весовых) изопропилового спирта и 60% воды.

Смесь октогена с тротилом (30 на 70% или 25 на 75%) называется октол. Другая смесь, называемая окфол, представляющая собой однородный рассыпчатый порошок от розового до малинового цвета, на 95% состоит из октогена, десенсибилизированного на 5% пластификатором, это влияет на то, что скорость детонации падает до 8 670 м/с.

Твердые десенсибилизированные взрывчатые вещества смочены водой или спиртами либо разбавлены другими веществами для подавления их взрывчатых свойств.

Жидкие десенсибилизированные взрывчатые вещества растворены или суспендированы в воде или других жидких веществах для образования однородной жидкой смеси с целью подавления их взрывчатых свойств.

Гидразин и астролит

Гидразин и его производные чрезвычайно токсичны по отношению к различным видам животных и растительных организмов. Получить гидразин можно в результате реакции раствора аммиака с гипохлоритом натрия. Раствор гипохлорита натрия больше известен как белизна. Разбавленные растворы сульфата гидразина губительно действуют на семена, морские водоросли, одноклеточные и простейшие организмы. У млекопитающих гидразин вызывает судороги. В животный организм гидразин и его производные могут проникать любыми путями: при вдыхании паров продукта, через кожу и пищеварительный тракт. Для человека степень токсичности гидразина не определена. Особо опасно то, что характерный запах ряда гидразинопроизводных ощущается лишь в первые минуты контакта с ними. В дальнейшем вследствие адаптации органов обоняния это ощущение исчезает и человек, не замечая того, может длительное время находиться в зараженной атмосфере, содержащей токсические концентрации названного вещества.

Изобретенный в 1960-х годах химиком Джеральдом Херстом в компании «Атлас Паудер» астролит представляет собой семейство бинарных взрывчатых веществ в жидком состоянии, которые образуются при смешивании нитрата аммония и безводного гидразина (ракетного топлива). Прозрачная жидкая взрывчатка под названием Астролит G ​​имеет очень высокую скорость детонации - 8 600 м/с, почти вдвое больше, чем у тротила. Кроме того, он остается взрывоопасным при практически любых погодных условиях, так как хорошо абсорбируется в земле. Полевые испытания показали, что Астролит G детонировал даже после того, как четверо суток находился в почве под проливным дождем.

Тетранитропентаэритрит

Тетранитрат пентаэритрита (PETN, ТЭН) - это нитратный эфир пентаэритрита, используемый в качестве энергетического и наполняющего материала для военных и гражданских целей. Вещество производится в виде белого порошка и часто является компонентом пластичных взрывчатых веществ. Он широко используется повстанческими отрядами и, вероятно, был выбран ими, потому что его очень легко активировать.

Внешний вид ТЭНа

ТЭН сохраняет свои свойства при хранении дольше, чем нитроглицерин и нитроцеллюлоза. В то же время он легко взрывается при механическом ударе определенной силы. Был впервые синтезирован в качестве коммерческого взрывного устройства после Первой мировой войны. Он был оценен как у военных, так и у гражданских специалистов, прежде всего, за его разрушительную силу и эффективность. Его закладывают в детонаторы, взрывные колпачки и взрыватели для распространения серии детонаций от одного заряда взрывчатого вещества к другому. Смесь примерно равных долей ТЭНа и тринитротолуола (ТНТ) создает мощную военную взрывчатку, называемую пентолитом, которая используется в гранатах, артиллерийских снарядах и боеголовках с кумулятивным зарядом. Первые заряды пентолита были выпущены из старого противотанкового оружия типа базуки во время Второй мировой войны.

Взрыв пентолита в Боготе

17 января 2019 года в столице Колумбии, Боготе, внедорожник, начиненный 80 кг пентолита, врезался в один из корпусов кадетской школы полиции «Генерал Сантандер» и взорвался. От взрыва погиб 21 человек, пострадавших, по официальным данным, было 87. Произошедшее было квалифицировано как террористический акт, так как машиной управлял бывший подрывник повстанческой армии Колумбии, 56-летний Хосе Альдемар Рохас. Власти Колумбии возложили ответственность за взрыв в Боготе на леворадикальную организацию, с которой они безуспешно ведут переговоры последние десять лет.

Взрыв пентолита в Боготе

ТЭН часто используют в террористических актах из-за его взрывной силы, возможности помещать в необычные упаковки и сложности обнаружения с помощью рентгеновского и другого обычного оборудования. Электрически активированный детонатор ударного типа можно обнаружить при обычном досмотре в аэропорту, если его перевозить на телах смертников, но он может быть эффективно скрыт в электронном приборе в виде пакетной бомбы, как это произошло при попытке взрыва грузового самолета в 2010 году. Тогда компьютерные принтеры с картриджами, наполненными ТЭН, были перехвачены органами безопасности только потому, что спецслужбы благодаря информаторам уже знали о бомбах.

Пластичные взрывчатые вещества - смеси, которые легко деформируются даже от незначительных усилий и сохраняют приданную им форму неограниченное время в условиях эксплуатационных температур.

Они активно применяются в подрывном деле для изготовления зарядов любой заданной формы непосредственно на месте проведения взрывных работ. Пластификаторами выступают каучуки, минеральные и растительные масла, смолы. Взрывчатыми компонентами служат гексоген, октоген, тетранитрат пентаэритрита. Пластификация взрывчатого вещества может быть произведена путем введения в его состав смесей нитратов целлюлозы и веществ, пластифицирующих нитраты целлюлозы.

Трициклическая мочевина

В 80-х годах прошлого века было синтезировано вещество трициклическая мочевина. Считается, что первыми, кто получил эту взрывчатку, были китайцы. Тесты показали огромную разрушительную силу мочевины - один ее килограмм заменял 22 кг тротила.

Эксперты соглашаются с такими выводами, поскольку «китайский разрушитель» имеет самую большую плотность из всех известных взрывчатых веществ и при этом обладает максимальным кислородным коэффициентом. То есть во время взрыва сжигается абсолютно весь материал. Кстати, у тротила он равен 0,74.

В реальности трициклическая мочевина не годится для военных действий, прежде всего, из-за плохой гидролитической стойкости. Уже на следующий день при стандартном хранении она превращается в слизь. Впрочем, китайцам удалось получить другую «мочевину» - динитромочевину, которая хоть и хуже по фугасности, чем «разрушитель», но тоже относится к одному из самых мощных взрывчатых веществ. Сегодня ее выпускают американцы на своих трех пилотных установках.

Идеальное взрывчатое вещество - это баланс между максимальной взрывчатой силой и максимальной стабильностью при хранении и транспортировке. Да еще и максимальная плотность химической энергии, невысокая стоимость в производстве и, желательно, экологическая безопасность. Добиться всего этого нелегко, поэтому для разработок в этой области обычно берут уже зарекомендовавшие себя формулы и пытаются улучшить одну из нужных характеристик без ущерба для остальных. Полностью новые соединения появляются крайне редко.

С тех пор как изобрели порох, не прекращается мировая гонка за самую мощную взрывчатку. Актуально это и сегодня, несмотря на появление ядерного оружия.

1) Гексоген – взрывоопасное лекарство

Еще в 1899 году для лечения воспаления в мочевых путях немецкий химик Ганс Геннинг запатентовал лекарство гексоген – аналог известного уротропина. Но вскоре медики потеряли к нему интерес из-за побочной интоксикации. Только через тридцать лет выяснилось, что гексоген оказался мощнейшим взрывчатым веществом, причем, более разрушительным, чем тротил. Килограммовая взрывчатка гексогена произведет такие же разрушения, как и 1.25 килограмм тротила. Специалисты-пиротехники в основном характеризуют взрывчатые вещества фугасностью и бризантностью. В первом случае говорят об объеме газа, выделенного при взрыве. Мол, чем он больше, тем мощнее фугасность. Бризантность, в свою очередь, зависит уже от скорости образования газов и показывает, как взрывчатка может дробить окружающие материалы. 10 грамм гексогена при взрыве выделяют 480 кубических сантиметров газа, тогда как тротил – 285 кубических сантиметров. Иными словами, гексаген в 1.7 мощнее тротила по фугасности и динамичнее в 1,26 раза по бризантности. Однако в СМИ чаще всего использует некий усредненный показатель. Например, атомный заряд «Малыш», сброшенный 6 августа 1945 года на японский город Хиросима, оценивают в 13–18 килотонн в тротиловом эквиваленте. Между тем это характеризует не мощность взрыва, а говорит о том, сколько необходимо тротила, чтобы выделилось столько же тепла, как и при указанной ядерной бомбардировке.

2) Октоген – полмиллиарда долларов на воздух

В 1942 году американский химик Бахманн, проводя опыты с гексогеном, случайно обнаружил новое вещество октоген, причем в виде примеси. Свою находку он предложил военным, однако те отказались. Между тем, через несколько лет, после того, как удалось стабилизировать свойства этого химического соединения, в Пентагоне всё же заинтересовались октогеном. Правда, в чистом виде в военных целях он широко не применялся, чаще всего в литьевой смеси с тротилом. Эта взрывчатка получила название «октол». Она оказалась на 15% мощнее гексогена. Что касается её эффективности, то считается, что один килограмм октогена произведет столько же разрушений, что и четыре килограмма тротила. Впрочем, в те годы производство октогена было в 10 раз дороже изготовления гексогена, что сдерживало его выпуск в Советском Союзе. Наши генералы подсчитали, что лучше произвести шесть снарядов с гексогеном, чем один – с октолом. Именно поэтому так дорого обошелся американцам взрыв склада боеприпасов во вьетнамском Куи-Нгоне в апреле 1969 года. Тогда официальный представитель Пентагона заявил, что из-за диверсии партизан ущерб составил 123 миллиона долларов, или примерно 0.5 млрд. долларов в нынешних ценах. В 80-х годах прошлого века после того, как советские химики, в том числе и Е.Ю. Орлова, разработали эффективную и недорогую технологию синтеза октогена, в больших объемах он стал выпускаться и у нас.

3) Астролит – хорош, но дурно пахнет

4) Тетранитропентаэритрит - взрывчатка, которая убивает своих

Наряду с гексогеном и октогеном, классикой взрывчатых веществ считают трудно произносимый тетранитропентаэритрит, который чаще называют тэном. Однако из-за высокой чувствительности он так и не получил широкого применения. Дело в том, что для военных целей важна не столько взрывчатка, которая разрушительнее других, сколько – та, которая при этом не взрывается от любого прикосновения, то есть с низкой чувствительностью. Особенно придирчиво к этому вопросы относятся американцы. Именно они разработали натовский стандарт STANAG 4439 для чувствительности взрывчатки, которая может использоваться в военных целях. Правда, это произошло уже после череды тяжелейших инцидентов, в числе которых: взрыв склада на американской базе ВВС «Бьен-Хо» во Вьетнаме, стоивший жизни 33 техникам; катастрофа на борту авианосца «Форрестол», в результате которой было повреждено 60 самолетов; детонация в хранилище авиационных ракет на борту авианосца «Орискани» (1966 года) тоже с многочисленными жертвами.

5) Китайский разрушитель

В 80 годах прошлого века было синтезировано вещество трициклическая мочевина. Считается, что первыми, кто получил эту взрывчатку, были китайцы. Тесты показали огромную разрушительную силу «мочевины» – один её килограмм заменял двадцать два килограмма тротила. Эксперты соглашаются с такими выводами, поскольку «китайский разрушитель» имеет самую большую плотность из всех известных взрывчатых веществ, и при этом обладает максимальным кислородным коэффициентом. То есть, во время взрыва стопроцентно сжигается весь материал. Кстати, у тротила он равен 0.74. В реальности трициклическая мочевина не годится для военных действий, прежде всего, из-за плохой гидролитической стойкости. Уже на следующий день при стандартном хранении она превращается в слизь. Впрочем, китайцам удалось получить другую «мочевину» – динитромочевину, которая хоть и хуже по фугасности, чем «разрушитель», но тоже относится к одному из самых мощных взрывчатых веществ. Сегодня ее выпускают американцы на своих трех пилотных установках.

6) Мечта пироманов – CL-20

Взрывчатка CL-20 на сегодня позиционируется, как одна из самых мощных. В частности, СМИ, в том числе и российские, утверждают, что один кг CL-20 вызывают разрушения, на которые требуется 20 кг тротила. Интересно, что деньги на разработку СL-20 Пентагон выделил лишь после того, как в американской прессе появилось сообщение, что такую взрывчатку уже сделали в СССР. В частности один из докладов на эту тему назывался так: «Возможно, это вещество разработано русскими в институте Зелинского». В реальности в качестве перспективного взрывчатого вещества американцы рассматривали другую взрывчатку, впервые полученную в СССР, а именно диаминоазоксифуразан. Наряду с высокой мощностью, значительно превосходящей октоген, оно обладает низкой чувствительностью. Единственное, что сдерживает его широкое применение – отсутствие промышленных технологий.

Каждое новое поколение пытается перещеголять поколения предыдущие в том, что называется начинкой для адских машинок и другого , другими словами – в поисках мощного взрывчатого вещества. Казалось бы, эпоха взрывчатки в виде пороха понемногу уходит в , однако поиски новых взрывчатых веществ не прекращаются. Чем меньше масса взрывчатого вещества, и чем больше его поражающая сила, тем лучшим оно представляется военным специалистам. Активизировать поиски такого взрывчатого вещества диктует робототехника, а также использование небольших ракет и бомб большой поражающей силы на БПЛА.

Естественно, что идеальное с военной точки зрения вещество вряд ли вообще будет когда либо обнаружено, но вот недавние разработки говорят о том, что нечто близкое к такому понятию получить всё же можно. Под близостью к идеальности здесь понимается стабильное хранение, высокая поражающая сила, небольшой объем и легкая транспортировка. Не нужно забывать, что цена такого взрывчатого вещества тоже должна быть приемлемой, иначе создание на его основе оружия может просто опустошить военный бюджет той или иной страны.

Разработки уже долгое время идут вокруг использования химических формул таких веществ, как тринитротолуол, пентрит, гексоген и ряд других. Однако в полной мере новинок «взрывная» наука предложить может крайне редко.
Именно поэтому появление такого вещества как гексантирогексаазаизовюрцитан (название – язык сломаешь) можно считать настоящим прорывом в своей области. Чтобы не ломать язык, ученые решили дать этому веществу более удобоваримое название – CL-20.
Это вещество впервые было получено еще около 26 лет назад – в далеком уже 1986 году в американском штате Калифорния. Его особенность заключается в том, что плотность энергии в этом веществе пока максимальная в сравнении с другими веществами. Высокая энергетическая плотность CL-20 и малая конкуренция при его производстве приводят к тому, что стоимость такой взрывчатки сегодня просто астрономическая. Один килограмм CL-20 стоит около 1300 долларов. Естественно, что такая цена не позволяет использовать взрывчатый агент в промышленных масштабах. Однако уже вскоре, считают эксперты, цена этой взрывчатки может существенно упасть, так как есть варианты по альтернативному синтезу гексантирогексаазаизовюрцитана.

Если сравнивать гексантирогексаазаизовюрцитан с самым эффективным на сегодняшний день взрывчатым веществом, применяемым в военных целях (октогеном), то стоимость последнего составляет около ста долларов за кг. Однако именно гексантирогексаазаизовюрцитан проявляет большую эффективность. Скорость детонации CL-20 составляет 9660 м/с, что на 560 м/с больше, чем у октогена. Плотность CL-20 также выше, чем у того же октогена, а значит, и с перспективами у гексантирогексаазаизовюрцитана тоже должно быть всё в порядке.

Одним из возможных направлений в применении CL-20 сегодня считают беспилотники. Однако здесь есть проблема, потому что CL-20 очень чувствителен к механическим воздействиям. Даже обычная тряска, которая вполне может произойти с БПЛА в воздухе способна вызвать детонацию вещества. Чтобы избежать взрыва самого беспилотника специалисты предложили использовать CL-20 в интеграции с пластиковым компонентом, который будет снижать уровень механического воздействия. Но как только такие эксперименты провели, оказалось, что гексантирогексаазаизовюрцитан (формула С6Н6N12О12) сильно теряет свои «убойные» свойства.

Получается, что перспективы у этого вещества огромные, но вот за два с половиной десятилетия им так никто и не сумел разумно распорядиться. Но эксперименты продолжаются и сегодня. Американец Адам Матцгер работает над совершенствованием CL-20, пытаясь изменить форму этой материи.

Матцгер решил использовать кристаллизацию из общего раствора для получения молекулярных кристаллов вещества. В итоге у них вышел вариант, когда на 2 молекулы CL-20 приходится 1 молекула октогена. Скорость детонации этой смеси находится между скоростями двух указанных веществ по отдельности, но при этом новое вещество гораздо стабильнее самого CL-20 и эффективнее октогена.

Чем ни самая эффективная взрывчатка в мире?..