Výbušina

Příprava výbušniny C-4

Výbušina (Nesprávně, avšak častěji výbušnina) je taková chemická látka nebo směs, která je schopna mimořádně rychlé exotermické reakce spojené s vývinem plynů o velkém objemu - výbuchu. Ke spuštění reakce dochází inicializací mechanickým, termickým nebo elektrickým podnětem. Součástí výbušniny je zpravidla oxidační činidlo neboli okysličovadlo, které dodá chemické reakci potřebný kyslík k hoření, protože množství kyslíku dodaného difuzí z okolní atmosféry nepostačuje pro shoření směsi v dostatečně krátkém časovém intervalu.

[editovat] Typy výbušin

Podle praktického využití dělíme výbušiny na:

• Třaskaviny – jsou snadno vznítitelné výbušiny, které obvykle slouží k inicializaci výbuchu trhavin nebo střelivin. Při praktickém použití jsou přítomny pouze v nepatrném množství, např. třaskavina v roznětce nábojnice, rozbušky jako iniciátory důlních odstřelů apod. Nejběžnějšími typy třaskavin jsou různé azidy těžkých kovů jako olovo, stříbro nebo rtuť, případně jiné látky, velmi rozšířený je například fulminát rtuťnatý (populární třaskavá rtuť).

• Trhaviny – jsou výbušiny, které jsou za normálních podmínek velmi málo citlivé k vnějším vlivům a naopak po inicializaci dokážou vyvinout detonaci o mimořádně vysoké trhavé síle. Používají se obvykle při trhacích pracích v dolech, lomech, ražbě tunelů, demolicích apod. Mezi nejpoužívanější trhaviny patří dynamit, Pentrit, Hexogen, TNT a řada průmyslových trhavin z nich složených.

• Střeliviny – se používají jako výmetná náplň v nábojích střelných zbraní do palných zbraní. Jejich účelem je uvolnit energie rychlým, avšak kontrolovaným vývinem velkého množství plynů a vypuzením střely z hlavně zbraně. Příkladem je klasický střelný prach nebo nitrocelulóza.

• Pyrotechnické slože – jsou výbušiny používané zpravidla pro různé efekty - světelné, kouřové zvukové apod. V civilním sektoru se používají v zábavné pyrotechnice, ve výstražných svítidlech, pro kouřové efekty apod. Vojenské použití je obdobné - dýmovnice, světlice, imitace výbuchů a výstřelů a v neposlední řadě jako stopovka na dně „svítící střely“.

[editovat] Parametry pro hodnocení výbušin

Aby bylo možno vzájemně porovnat sílu a destrukční účinek jednotlivých sloučenin a vybušných směsí, je třeba exaktně definovat fyzikálně měřitelné parametry, podle nichž se bude toto porovnání provádět. Porovnáním těchto hodnot může pyrotechnik pro určitý konkrétní úkol vybrat vhodnější z dostupných typů náloží, které má právě k dispozici.

[editovat] Objem plynů po výbuchu (V)

je definován jako množství plynů v litrech, které vzniknou výbuchem 1 kg látky při přepočtu na normální teplotu 20 °C. V praxi je potom objem plynů přibližně řádově vyšší vzhledem k teplotě v místě výbuchu kolem 4 000 °C.

Hodnoty V pro běžně užívané trhaviny leží v rozmezí 500 - 1000 l/kg, prakticky se tady výbuchem zvětší objem látky až 10 000 násobně.

[editovat] Výbuchová teplota (t)

udává nejvyšší teplotu, které dosáhnou plyny vzniklé výbuchem. Uvádí se obvykle ve °C. Tato hodnota se pohybuje v rozmezí 2 500 - 5 000 °C, průmyslové trhaviny vykazují obvykle nižší t, vojenské naopak vyšší. Prakticky je tento parametr důležitý především pro charakterizaci důlních trhavin při posuzování rizika možného následného výbuchu důlních plynů.

[editovat] Výbuchová energie (E)

udává, jaké množství energie se uvolní výbuchem 1 kg trhaviny. Uvádí se v kJ/kg. Běžné průmyslové trhaviny vykazují E asi 4 000 kJ/kg, vojensky využívané trhaviny dosahují hodnot kolem 6 000 kJ/kg. Uvedený parametr má význam zvláště pro porovnávání trhavin používaných v uzavřených prostorech.

[editovat] Detonační rychlost (D)

je rychlost šíření exploze v okamžiku výbuchu udávaná v m/s nebou v km/s. Tento parametr úzce souvisí s brizancí (tříštivostí) a má základní vliv na destrukční účinky trhaviny. Průmyslové trhaviny vykazují D v rozmezí 2 000 - 5 000 m/s, vojenské 6 000 - 8000 m/s. Speciální kumulativní nálože dosahují až 12 000 m/s. Pro porovnání je detonační rychlost 8 000 m/s přibližně 24krát vyšší než rychlost zvuku ve vzduchu za běžného atmosférického tlaku, je to 1. kosmická rychlost.

Oprava: U kumulativních náloží je udávaný údaj rychlostí paprsku, který tyto výrobky vytvářejí. Samotný brizant exploduje jemu specifickou rychlostí.

[editovat] Hustota výbušiny (h)

je totožná s klasickou fyzikální vlastností hustota udávanou v g/cm³. Její hodnota je závislá na finálním zpracování dané výbušiny a pro stejnou chemickou látku se může lišit podle toho, zda se jedná o volně sypané krystaly, litou substanci nebo lisovaný materiál.

Hustota výbušiny velmi významně rozhoduje o průběhu výbuchu. Při překročení hustoty materiálu nad určitou mez dochází k poruchám detonace a výbušina exploduje pouze částečně nebo vůbec ne.

[editovat] Brizance (tříštivost) (B)

je definována jako součin detonační rychlosti v km/s, hustoty výbušniny v g/cm³ a energie výbuchu v kcal/kg (tedy ve starých, již nepoužívaných jednotkách energie).

B = D . h . E

Vzhledem k tomu, že určení všech uvedených veličin bývá zatíženo určitou chybou, která se finálně projeví ve značné nepřesnosti hodnoty B, používalo se v praxi pro určování brizance trhavin praktických zkoušek.

Základním brizančním testem byla zkouška podle Hesse, která spočívala v měření deformace olověných válečků definované velikosti výbuchem 50 g zkoumané trhaviny v přesně určeném prostorovém uspořádání. Srovnání výsledků těchto zkoušek pro jednotlivé trhaviny poskytlo mnohem přesnější porovnání jejich brizance než výše uvedený teoretický výpočet. V současné době tato hodnota již není užívána.

[editovat] Související články

• Výbušnina
• Exploze