Hoe werken explosieven?

Er zijn twee soorten explosieven: lage explosieven zoals buskruit en hoge explosieven zoals TNT.Lage explosieven zijn over het algemeen een mix van een brandbare stof en een oxidatiemiddel dat brandt (deflagreert) met snelheden tussen een paar cm/sec tot 400 m/sec, maar meestal aan de onderkant van die schaal.Hoge explosieven zijn chemische verbindingen (één type molecuul) in plaats van een duo - deze ontploffing in plaats van te deflageren, waardoor een supersonische schokgolf van 1.000 - 9.000 m/sec.

Lage explosieven produceert, werken op dezelfde manier als het branden van hout of kolen:Door een brandbare stof te combineren met een oxidatiemiddel bij voldoende temperatuur, worden warmte en snel expanderende gassen gecreëerd.Afhankelijk van het zuurstofniveau in het omliggende medium, treedt de deflagatie op met min of meer snelheid en geweld.Op de hogere niveaus lijken deflagraties op detonaties.

Hoge explosieven zijn chemisch onstabiele verbindingen, waaronder verschillende nitraatgroepen.Wanneer ze worden blootgesteld aan voldoende warmte of mechanische schok, herschikken hoge explosieven abrupt hun moleculaire structuur, verslechteren in reactieproducten en vrijgeven in het proces veel energie.

Er zijn negen primaire reactiesequenties die delen van het detonatieproces van hoge explosieven vormen, aangeduid als prioriteiten.Prioriteit 1 omvat bijvoorbeeld de combinatie van een metaal met chloor, waardoor overtollige energie in het proces wordt vrijgelaten.Andere prioriteiten zijn de combinatie van waterstof met chloor, een metaal met zuurstof, koolstof en zuurstof, waterstof en zuurstof, koolmonoxide en zuurstof, stikstof met zichzelf, zuurstof met zichzelf en waterstof met zichzelf.In elk gegeven explosief kunnen verschillende van deze reacties optreden, die elk grote hoeveelheden energie vrijgeven.

Omdat sommige explosieven extreme warmte vereisen om te ontploffen, moeten explosieve ketens worden opgezet, waar een lagere energie explosief wordt ontploft door een blasterbekleding,die vervolgens de basis vormt voor de explosie van een extra stof.

Vier standaardkwaliteiten die een verbinding of mengsel moet bezitten om als explosief te worden gekwalificeerd, omvat de snelle expansie van gassen, het genereren van warmte (exotherme reactie), de snelheid van de reactie,en de initiatie van de reactie, wat betekent dat het explosief op een gecontroleerde manier kan worden ontstoken.Een andere wenselijke kwaliteit voor explosieven voor praktisch gebruik is een beperkte hoeveelheid toxiciteit.