атомного ядра. Ядерный взрыв основан на сnособности оnределен­

ных изотоnов тяжелых элементов урана или nлутония к делению, nри котором ядра исходного вещества расnадаются , образуя ядра более легких элементов. При делении всех ядер, содержащихся в 50 г урана или nлутония, освобождается такое же количество энергии, как и nри детонации 1 000 т тринитротолуола.

Термоядерные взры вы

Существует другой тиn ядерной реакции - реакция синтеза лег­ ких ядер, соnровождающаяся выделением большого количества энер­

гии. Силы отталкивания одноименных электрических зарядов (все ядра имеют nоложительный электрический заряд) nреnятствуют nро­ теканию реакции синтеза, nоэтому для эффективного ядерного nре­ вращения такого тиnа ядра должны обладать высокой энергией. Такие условия могут быть созданы нагреванием веществ до очень высокой темnературы. Процесс синтеза, nротекающий nри высокой темnера­ туре, называют термоядерной реакцией . При синтезе ядер дейтерия (изотоnа водорода 2Н) освобождается nочти в три раза больше энер­ гии , чем nри делении такой же массы урана. Необходимая для синтеза темnература достигается nри ядерном взрыве урана или nлутония.

Таким образом, если nоместить в одном и том же устройстве де­ лящееся вещество и изотоnы водорода, то может быть осуществлена реакция синтеза, результатом которой будет взрыв огромной силы -

термоядерный взрыв.

2. 1.4. Взрывы в средах

Взрывы nроисходят в различных средах. В зависимости от места nервоначального выделения энергии взрывы nодразделяются:

•воздушный взрыв - это взрыв заряда в газе в отсутствии отражающих nоверхностей;

•nодземный взрыв - взрыв заряда в грунте;

•nодводный взрыв - взрыв заряда в воде;

•наземный взрыв - взрыв заряда на nоверхности грунта (nо­

верхностный).

Действие взрыва зависит от характеристик среды и от условий его осуществления, таких как глубина (высота) nод или над границей

раздела фаз.

•при подземном взрыве с выбросом грунта происходит раскры­

тие грунтового купола и образование воронки выброса.

Подводные взрывы

При подводном взрыве в момент выхода детонационной волны на поверхность начинает распространяться ударная волна. Вслед за

ударной волной движется граница раздела между продуктами детона­

ции и водой. При этом в воде образуется полость с газообразными

продуктами детонации, обладающими колоссальной энергией.

где GR-масса заряда взрывчатого вещества (ВВ), кг; расстояние от заряда ВВ до точки наблюдения, м.

2.2.Случай ные взрывы

Взависимости от причин, вызывающих взрыв, принято разделе­ ни взрывов на контролируемые и неконтролируемые.

Контролируемые взрывы используются для решения экономиче­

ских задач. Наиболее часто применяют такие взрывы для ведения гор­ ных разработок, в сейсморазведке, при строительстве подземных со­

оружений, в военных целях. Параметры контролируемых взрывов стро­ го регламентированы в соответствии с нормативными документами.

Неконтролируе.мые взрывы происходят случайно, поэтому их на­

зывают случайными.

Термин «случайный взрыв» включает широкий спектр взрывов, и

каждый из них в отдельных своих проявлениях отличается от остальных.

Причинами таких взрывов чаше всего являются процессы горения. Случайные взрывы происходят:

•при изготовлении, хранении, транспортировке горючих, взры­ воопасных вешеств;

•нарушении технологических режимов, поломке оборудования.

Чаще всего взрывы имеют место в химической, нефтеперерабаты­ вающей промышленности, при утечке природного газа и т. д.

•высокая концентрация пыли в замкнутых объемах (помещени­ ях реакторов, топочных устройствах, трубопроводах и пр.);

•спонтанное воспламенение пыли.

Для того чтобы облако пыли взорвалось, необходима такая кон­ центрация пыли, при которой характерное расстояние поглощения и

рассеяния света составляет примерно 0,2 м . Подобные облака, как

правило, непрозрачны, и концентрация пыли в них выше переноси­ мой человеком. Такие условия могут достигаться лишь внутри трубо­

проводов и специального оборудования, т. е. в закрытых объемах. Взрывы пыли склонны к спонтанному воспламенению. Воспла­

менение возникает от источника зажигания (искра, открытый огонь и т. д.) при нижнем или верхнем концентрационных пределах воспла­ менения.

Пример. Рассмотрим типичную последовательность событий при взрыве пыли. Вначале происходит небольшой взрыв в какой-либо части помещения или оборудования. Затем возникают движение пыли и вибрация оборудования от ударной волны, образующейся от взрыва. Это приводит к тому, что слой пыли, находящейся в помеще­ нии, поднимается в воздух. Эта пыль является топливом для более сильного второго взрыва, который и вызывает основные разрушения.

В другой типичной ситуации масса пыли начинает тлеть либо из-за спонтанного воспламенения, например, когда слой пыли по­ крывает горячий участок оборудования (кожух электромотора, обой­ му электролампы). Рабочий, обнаружив очаг горения, пытается лик­ видировать его либо с помощью химического огнетушителя, либо струей воды. Это приводит к тому, что пыль разбрасывается и образу­ ется облако с большим количеством пыли, часть которой горит. Уси­ ление горения приводит к взрыву.

Для взрывов пыли в помещении, также как и для взрывов газов и паров, характерно существование двух предельных случаев. В замкну­

том объеме с малым отношением длины сосуда к диаметру (Ljd = \ ) следует ожидать простого взрыва за счет избыточного давления. В конструкциях с большим отношением Ljd может возникать ускоре­ ние пламени вплоть до детонационной скорости. В этом случае раз­ рушения носят локальный характер и оказываются достаточно серь­ езными. Осколки могут разбрасываться на значительное расстояние, а внешняя взрывная волна может быть очень сильной.

1 :!'"