Hur fungerar sprängämnen?

Det finns två typer av sprängämnen: låga sprängämnen som krutt och höga sprängämnen som TNT.Låga sprängämnen är i allmänhet en blandning av ett brännbart ämne och en oxidant som bränner (deflagrates) med hastigheter mellan några cm/sek till 400 m/sek, men vanligtvis på den nedre änden av den skalan.Höga sprängämnen är kemiska föreningar (en typ av molekyl) snarare än en duo - dessa detonerar snarare än deflagrat, vilket ger en supersonisk chockvåg på 1 000 - 9 000 m/sek.

Låga sprängämnen arbetar på samma sätt som brinnande trä eller kol gör:Genom att kombinera tillsammans skapas ett brännbart ämne med en oxidant vid tillräcklig temperatur, värme och snabbt expanderande gaser.Beroende på syrenivån i det omgivande mediet inträffar deflagrationen med mer eller mindre hastighet och våld.På de högre nivåerna liknar deflagrationer detonationer.

Höga sprängämnen är kemiskt instabila föreningar, ofta inklusive flera nitratgrupper.När de utsätts för tillräcklig värme eller mekanisk chock ordnar höga sprängämnen plötsligt sin molekylstruktur, försämras i reaktionsprodukter och släpper mycket energi i processen.

Det finns nio primära reaktionssekvenser som utgör delar av detonationsprocessen för höga sprängämnen, kallad prioriteringar.Exempelvis involverar prioritering 1 kombinationen av en metall med klor och släpper överskott av energi under processen.Andra prioriteringar inkluderar kombinationen av väte med klor, en metall med syre, kol och syre, väte och syre, kolmonoxid och syre, kväve med sig själv, syre med sig själv och väte med sig själv.I ett givet explosivt kan flera av dessa reaktioner uppstå, var och en släpper stora mängder energi.

Eftersom vissa explosiva kräver extrem värme för att detonera, måste explosiva kedjor ställas in, där en explosiv med lägre energi detoneras av en blaster-mössa,som sedan ger grunden för explosionen av ett ytterligare ämne.

Fyra standardkvaliteter En förening eller blandning måste ha för att vara kvalificerad som ett explosivt inkluderar den snabba utvidgningen av gaser, generering av värme (exoterm reaktion), reaktionens snabbhet,och initieringen av reaktion, vilket innebär att det explosiva kan antändas på ett kontrollerat sätt.En annan önskvärd kvalitet för sprängämnen för praktisk användning är en begränsad mängd toxicitet.