Тонна (метрическая) тротила (тротиловый эквивалент энергии) → планковская энергия (l²mt⁻², естественнные единицы)

Важнейшие ядерные взрывы

Следующий список — это знаковые ядерные взрывы. В дополнение к атомным бомбардировкам Хиросимы и Нагасаки , включено первое ядерное испытание данного типа оружия для страны, а также испытания, которые в остальном были примечательными (например, крупнейшее испытание в истории). Все выходы (взрывная мощность) даны в их расчетных эквивалентах энергии в килотоннах в тротиловом эквиваленте (см. Эквивалент в тротиловом эквиваленте ). (например, Vela Incident ) не были включены.

Дата	Имя	Доходность (тыс. Т)	Страна	Значение
16 июля 1945 г.	Троица	18–20	Соединенные Штаты	Первое испытание устройства деления, первый взрыв плутония в виде имплозии.
6 августа 1945 г.	Маленький мальчик	12–18	Соединенные Штаты	Бомбардировка в Хиросиме , Япония , первой детонации урана пушечного типа устройства, первым использованием ядерного устройства в бою.
9 августа 1945 г.	Толстяк	18–23	Соединенные Штаты	Бомбардировка в Нагасаки , Япония , второй детонация плутония имплозии устройства (первый тест Троицы), второго и последнего использование ядерного устройства в бое.
29 августа 1949 г.	РДС-1	22	Советский Союз	Первое испытание ядерного оружия в Советском Союзе.
3 октября 1952 г.	ураган	25	Объединенное Королевство	Первое испытание оружия деления, проведенное Соединенным Королевством.
1 ноября 1952 г.	Айви Майк	10 400	Соединенные Штаты	Первое » » термоядерное оружие с криогенным термоядерным топливом, в первую очередь испытательное устройство, а не боеприпасы.
16 ноября 1952 г.	Айви Кинг	500	Соединенные Штаты	Крупнейшее из когда-либо испытанных орудий чистого деления.
12 августа 1953 г.	Джо 4	400	Советский Союз	Первое испытание термоядерного оружия Советским Союзом (не «постановочное»).
1 марта 1954 г.	Замок Браво	15 000	Соединенные Штаты	Первое «поставленное» термоядерное оружие на сухом термоядерном топливе. Произошла серьезная авария с выпадением ядерных осадков . Самый крупный ядерный взрыв, проведенный США.
22 ноября 1955 г.	РДС-37	1,600	Советский Союз	Первое «постановочное» испытание Советским Союзом термоядерного оружия (развертываемое).
31 мая 1957 г.	Orange Herald	720	Объединенное Королевство	Самое крупное из когда-либо испытанных ракет деления с форсированным двигателем. Предназначен как запасной вариант «в мегатонном диапазоне» на случай неудачи британских термоядерных разработок.
8 ноября 1957 г.		1,800	Объединенное Королевство	Первое (успешное) «постановочное» испытание термоядерного оружия Соединенным Королевством
13 февраля 1960 г.	Gerboise Bleue	70	Франция	Первое испытание оружия деления, проведенное Францией.
31 октября 1961 г.	Царь Бомба	50 000	Советский Союз	Самое крупное термоядерное оружие из когда-либо испытанных — уменьшено на 50% по сравнению с первоначальной 100 Мт.
16 октября 1964 г.		22	Китай	Первое испытание оружия деления, проведенное Китайской Народной Республикой.
17 июня 1967 г.	Тест №6	3 300	Китай	Первое «постановочное» испытание термоядерного оружия Китайской Народной Республикой.
24 августа 1968 г.	Канопус	2600	Франция	Первое «постановочное» испытание термоядерного оружия Францией
18 мая 1974 г.	Улыбающийся Будда	12	Индия	Первое испытание ядерного взрывного устройства деления, проведенное Индией.
11 мая 1998 г.	Похран-II	45–50	Индия	Первое потенциальное испытание ядерного оружия в Индии; первое развертываемое испытание оружия деления, проведенное Индией.
28 мая 1998 г.	Чагай-I	40	Пакистан	Первые испытания ядерного оружия (ускоренного), проведенного Пакистаном
9 октября 2006 г.	2006 ядерное испытание	до 1 года	Северная Корея	Первое испытание ядерного оружия Северной Кореей (на основе плутония).
3 сентября 2017 г.	Ядерное испытание 2017 года	200–300	Северная Корея	Первое «постановочное» испытание термоядерного оружия заявила Северная Корея.

Примечание

«Поэтапный» относится к тому, было ли это «настоящим» термоядерным оружием так называемой конфигурации Теллера-Улама или просто формой усиленного оружия деления . Для более полного списка серий ядерных испытаний см. Список ядерных испытаний . Некоторые точные оценки мощности, такие как « Царь Бомба» и испытания, проведенные Индией и Пакистаном в 1998 году, в некоторой степени оспариваются специалистами.

Параметры воздушной ударной волны объемно-детонирующего взрыва

Основными параметрами ВУВ, определяющими ее поражающее действие на человека и разрушающее по материальным объектам, являются: избыточное давление на фронте ВУВ, импульс положительной фазы сжатия, длительность фазы сжатия и эффективная удельная энергия ВУВ. Профили изменения основных параметров ВУВ при взрыве объемно-детонирующих систем отличаются от аналогичных зависимостей для случая конденсированных взрывчатых веществ (КВВ), описываемых по формулам М.А. Садовского и ГОСТ В-25.801-83 . Зависимости параметров ВУВ для случая наземного взрыва объемно-детонирующих систем были получены на основе метода энергетического подобия взрыва и теории размерностей , численные значения коэффициентов в уравнениях получены методом регрессионного анализа многочисленных экспериментальных данных отечественных и зарубежных исследователей, в которых масса заряда горючего изменялась в пределах от 3 до 1000 кг. Получены зависимости основных параметров ВУВ (избыточного давления на фронте, импульса давления фазы сжатия и длительности фазы сжатия) от расстояния. Данные выражения построены в виде преобразований Сахса и имеют следующий вид:

где:

ΔPф — избыточное давление на фронте ВУВ, Па; P0 — атмосферное давление, Па; a0 — скорость звука в невозмущенной атмосфере (a0 = 340 м/с), м/с; Е — полная энергия взрыва облака ТВС (Е=МгQвзр), Дж; Мг — масса горючего, кг; Qвзр — удельная теплота взрыва горючего, Дж/кг; τ+ — длительность фазы сжатия, с; I+ — импульс давления фазы сжатия, Па.с; R — расстояние от центра облака, м.

Значения эффективной удельной энергии ВУВ (в кДж/м2) рассчитываются по уравнению (5) по значению избыточного давления на фронте ВУВ (в изб. атм) и длительности фазы сжатия (в мс) со средней относительной ошибкой, не превышающей 1% (по сравнению с результатами численного интегрирования):

Поражение человека рассчитывается через приведенную площадь поражения. Принимая допущение, что в точках, равноудаленных от центра взрыва, поражающие характеристики ВУВ имеют одинаковые параметры, а приведенная площадь поражения имеет форму круга, можно рассчитать ее значение по формуле

где:

R0 — радиус от центра взрыва, где вероятность поражения цели равна 1 м; n — количество точек, разбивающих оставшуюся площадь поражения, шт.; Ri+1 — радиус от центра взрыва до очередной точки, м; Рi+1, Рi — граничные вероятности поражения.

Значения параметров ВУВ (избыточное давление на фронте ВУВ, импульс фазы сжатия, длительность фазы сжатия и удельная эффективная энергия) при взрыве облака ГПВС (1000 тонн пропана) для различных расстояний приведены в табл. 4.

Графики зависимостей параметров ВУВ (избыточное давление на фронте ВУВ, импульс фазы сжатия, длительность фазы сжатия и удельная эффективная энергия) при взрыве облака ГПВС (1000 тонн пропана) от расстояния до центра облака приведены на рис. 2.

Рассчитываем площади приведенных зон поражения объемного взрыва по человеку для различных типов поражения и степени укрытости (табл. 5).

С другой стороны в учебном пособии приведена классическая схема сравнения мощности взрыва полусферических зарядов на поверхности земли: КВВ (тротил) и полусферического облака ГПВС (пропан), приводящие к практическому удвоению мощности за счет отражения ВУВ. Учитывая, что пропан при молекулярной массе 44 у.е., по сравнению с воздухом (не менее 29 у.е.), при естественном испарении не будет, как правило, подниматься на высоту более 150 м, как приведено в решении , то можно принять, что высота облака пропана не будет превышать 5-6 м, что составит площадь распространения для объема ГПВС 6,316 — 106 м3 около 1,148 — 106 м2.

Таким образом, на площади одного км2 при инициировании КВВ или случайной искре с необходимой энергией инициирования может произойти объемно-детонирующий взрыв с величиной избыточного давления на фронте ВУВ не менее 12-15 атм, что приведет к 100% поражению людей со степенью не ниже смертельной и тяжелой, что может составить по мощности взрыва не менее 50 килотонн в тротиловом эквиваленте (по ударной волне эффект сопоставим с взрывом ядерного заряда).

Создание тротила

В 1863 году химик Юлиус Вильбрантд, работавший в университете Гёттингена, получил интересный результат в ходе одного из экспериментов с остатками коксованного угля и нефтью. Полученный состав прекрасно горел, выделяя яркое пламя и много черного дыма. Вильбратд окрестил свой состав тринитротолуолом, однако на несколько десятков лет полученное вещество оказалось забыто.

В начале 1890-х о составе пришлось вспомнить в связи с развитием вооруженных сил. Находившиеся на тот момент на вооружении армий мира взрывчатые вещества (ВВ) обладали множеством минусов. Динамит отличается высокой чувствительностью, и снаряжать им боеприпасы опасно для самих работников фабрик, не говоря о войсках, а о транспортировке во время военных действий, вообще не приходилось и думать.

Гексоген и пикриновая кислота также крайне чувствительны, мелинит вступает в активную связь с металлом оболочки снаряда, основанные на селитре и аммиаке ВВ отличаются гигроскопичностью и быстро выходят из строя.

На фоне этих веществ тринитротолуол был едва ли не идеальной взрывчаткой, а развитие нефтяной промышленности, обеспечило его быстрое распространение.

Большую роль в этом сыграл химик Генрих Каст, по сути доведший до конца работу Вильбрантда и давший возможность производить тринитротолуол в промышленных масштабах. Кстати, название тротил было придумано для того, что бы сбить с толку русскую и иные разведки, активно искавшие, чем это занимается немецкая химическая промышленность. Происхождение слова простое, это сокращенная форма от полного названия взрывчатки.

Шило в мешке утаить невозможно, поэтому уже в 1909 году в России на Охтинском заводе стала производиться эта секретная новая взрывчатка. Первая Мировая война прошла под знаком равенства пикриновой кислоты и тола в качестве ВВ, но в послевоенный период и в эпоху Второй Мировой войны тротил стал главной взрывчаткой на планете.

Первоначально толуол, продукт, получаемый из нефти, нитровали в три стадии с последующей очисткой и кристаллизацией с помощью этилового спирта. Трудоемкий процесс, в котором было задействовано ценное, «дефицитное» сырье, изменили в 1932-1933 годах.

Модернизация позволила пустить спирт на более важные нужды, его заменили кислотой. Сильно мешал факт прерывающегося производства взрывчатки. В 1936 году был опробована и принята технология производства тринитротолуола непрерывного типа в четыре фазы. В послевоенное время создавались новые способы непрерывного производства тротила для армии и промышленности.

Особенностью их было использование концентрированных кислот. В этом отечественная промышленность серьезно обгоняла западных конкурентов, так как и в Германии, и в Англии, и в США производство ВВ было не так дешево и эффективно как в СССР, и, как правило, было прерывающегося типа.

Это интересно: Коллективные средства защиты

Пример 2

Определить с помощью расчета по формулам избыточное давление и удельный импульс во фронте ВУВ на расстоянии 100 м от емкости, в которой находится 10 т. пропана, хранящегося в жидком виде под давлением, при ее разгерметизации и взрыве образовавшейся ГВС.

1. Определение массы пропана в составе ГВС

2. Определение тротилового эквивалента

3. Определение приведенного радиуса взрыва

4. Определение избыточного давления во фронте ударной волны

откуда

следовательно

5. Определение значения удельного импульса ударной волны

откуда

Приближенная оценка параметров взрывной волны за пределами облака может быть проведена по таблице 4, в которой представлены значения избыточного давления ΔP_Ф и эффективного времени действия фазы сжатия θ, заранее рассчитанные для различных значений R/r. Значения параметров, указанных в таблице, получены исходя из давления внутри газового облака 1700 кПа.

Примечания[ | ]

1. ↑ 123 https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0641.html
2. Тротил не взрывается, если его уронить, даже если его прострелить из винтовки. Для взрыва требуется сильная ударная волна (детонация) Ландау Л. Д. ,Китайгородский А. И. Физика для всех: Молекулы. — 5-е изд., испр. — М.: Наука. Главная редакция физ.-мат. литературы, 1982. — с. 167—172. — 208 с.
3. 2,4,6- Тринитротолуол
4. К. В. Волков, В. В. Даниленко, В. И. Елин //. Физика горения и взрыва,1990, вып. 26, т. 3, с. 123—125..
5. СПОСОБ В.Ф.МОЖАРОВСКОГО КОМПЛЕКСНОГО ЭТИОЛОГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ПСОРИАЗА ПРОТИВОВИРУСНЫМ И ПРОТИВОМИКРОБНЫМИ ПРЕПАРАТАМИ «ЛИКВАЦИД», «ТРИНОЛ», «ТРИСОЛИД» И «ТРОТИПИД» — Патент РФ 2102072 (неопр.) . ru-patent.info. Дата обращения 23 января 2020.

Метательные взрывчатые вещества, или пороха

Для этих веществ характерным видом взрывного превращения является горение, не переходящее в детонацию даже при высоких давлениях, которое развивается в условиях выстрела. Эти вещества используются для сообщения пуле или снаряду движения в канале ствола оружия и для сообщения движения ракетным снарядам.

Для возбуждения горения порохов необходимо действие на них пламени.

Пороха разделяются на две группы: пороха – механические смеси (и как разновидность — твердые ракетные топлива) и пороха на основе нитроклетчатки.

1. Пороха – механические смеси. До недавнего времени из этой группы веществ наиболее значительное практическое применение находил дымный (черный или охотничий) порох. Черный порох был изобретен в Китае 800 г. до н.э. Дымный порох состоит из гранул темно-зеленого или черного цвета. Он состоит из 75 % селитры (чаще калийной КNO3), 10-12 % угля и 12-16 % серы. Воспламеняется при температуре 270 – 300С, развивает температуру при взрыве 2200С, скорость горения до 300 м/с и давление до 6000 атмосфер.Горение черного пороха можно представить следующим уравнением: 2KNO₃+ 3C+SN₂+ 3CO₂+K2S(тв)

При горении пороха селитра разлагается с выделением кислорода. Этот кислород необходим для горения угля и серы, которые играют роль горючего. Сера, кроме этого, является цементатором – цементирует частица угля и селитры.

Дымный порох мало чувствителен к удару, но очень чувствителен к пламени, он загорается в результате воздействия даже незначительной искры. Известны случаи воспламенения пороха в результате образовавшейся фрикционной искры от трения обуви с металлическими гвоздями о цементный пол. Порох воспламеняется при соприкосновении с пламенем, раскаленными телами, электрической искрой при нагревании до 270С, фрикционных искр. Самопроизвольно порох может взрываться только в том случае, если селитра содержит примеси хлора. Чувствительность пороха значительно уменьшается в присутствии влаги. При содержании влаги 15 % порох теряет способность к воспламенению.

Небольшие примеси жиров (2-10 %) понижают воспламеняемость пороха и замедляют сгорание. Препятствуют взрыву пороха и негорючие добавки, например, стеклянный порошок и тонкоразмолотый песок.

Ракетные топлива– твердосмесевые и пиротехнические топлива – представляют собой смеси окислителей, горючих и связующих веществ.

В качестве окислителей используется аммиачная селитра NH₄NO₃, перхлорат аммония NH₄ClO₄ и перхлорат калия КClO₄. Связующими веществами являются асфальтовый битум, каучуки, карбамидные и фенолформальдегидные смолы, виниловые полимеры, полиэфиры и нитроцеллюлоза. В качестве горючего также используется алюминиевая пыль. Такое топливо может содержать, например, 70 % NH₄ClO₄, 10 % алюминия Al в порошке, 19 % каучуков или смол, 1 % специальных добавок. Горение смесевых твердых топлив часто переходит в детонацию. Кроме того, выделяющаяся энергия значительно превосходит энергию сгорания дымного пороха.

2. Нитроцеллюлозные пороха. Их основой являются нитраты целлюлозы, пластифицированные каким-либо растворителем. Пироксилиновые порохаизготавливаются таким способом, что летучий растворитель (пластификатор) по завершении процесса в значительной мере удаляется из пороховой массы.

Баллиститы– нитроцеллюлозные пороха, изготавливаемые с применением нелетучего растворителя, полностью остающегося в порохе. В зависимости от применяемого растворителя баллиститы называются нитроглицериновыми, нитродигликолевыми и т.д.

Кордиты — нитроцеллюлозные пороха, изготавливаемые на смешанном растворителе – летучем и нелетучем (например, глицерин с ацетоном).

Самовозгорание порохов обычно приводит к пожару, т.к. загоревшиеся пороха не детонируют. Категорически запрещено совместное хранение бризантных ВВ и пороха, загорание последнего может вызвать горение и последующую детонацию ВВ.

Признаки разложения порохов на основе нитроцеллюлозы:

1. Изменение цвета пороховых элементов. Появление на их поверхности желто-бурых пятен.
2. Повышение температуры пороха.
3. Появление запахов оксидов азота.

При появлении данных признаков необходимо срочно удалить начинающий разлагаться порох из хранилища и уничтожить его. Если удалить порох невозможно, его необходимо интенсивно поливать водой. Тушить пороха водой огнетушителем или компактной струей обычно не удается. Вследствие сильного пламени при горении пороха его тушение в присутствии людей всегда связано с большим риском. Тушение порохов должно производиться с помощью автоматически действующих дренчерных или спринклерных устройств. При загорании больших количеств пороха работающие в помещении должны немедленно его покинуть.

Производные единицы

Для единиц, кратных тонне, обычно говорят о тысячах или миллионах тонн. Килотонны, мегатонны и гигатонны чаще используются для получения энергии ядерных взрывов и других событий с эквивалентной массой в тротиловом эквиваленте , часто в качестве приблизительных цифр. При использовании в этом контексте нет необходимости проводить различие между метрическими и другими тоннами, и единица измерения записывается как тонна или тонна с соответствующим префиксом.

Тонны	Граммы	Эквиваленты *
Несколько	Имя	Условное обозначение	Несколько	Имя	Условное обозначение	Тонны (т)	Килограммы (кг)	Граммы (г)	США / короткие тонны (ST) †	Имперские / длинные тонны (LT) †
10	тонна	т	10 6	мегаграмма	Mg	1 т	1000 кг	1 миллион г	1,1023 ST	0.98421 LT
10 3	килотонна	kt ǂ	10 9	гигаграмма	Gg	1000 т	1 миллион кг	1 млрд г	1 102,3 СТ	984.21 LT
10 6		Mt	10 12	тераграмма	Tg	1 млн т	1 миллиард кг	1 триллион г	1,1023 млн. ST	984,210 LT
10 9	гигатонна	Gt	10 15	петаграмма	Стр.	1 млрд т	1 триллион кг	1 квадриллион г	1,1023 млрд ST	984.21 млн. Литов
10 12	тератонн	Тт	10 18	экзаграмма	Например	1 трлн т	1 квадриллион кг	1 квинтиллион г	1,1023 трлн ST	984.21 млрд литов
10 15	Petatonne	Pt	10 21	зеттаграмма	Zg	1 квадриллион т	1 квинтиллион кг	1 секстиллион г	1,1023 квадриллиона СТ	984,21 трлн литов
10 18	Exatonne	Et	10 24	йоттаграмма	Yg	1 квинтиллион т	1 секстиллион кг	1 септиллион г	1,1023 квинтиллиона ST	984,21 квадриллион LT

* Столбцы с эквивалентными единицами измерения используют сокращенную систему имен с большими числами, которая в настоящее время используется в большинстве англоязычных стран, например, 1 миллиард = 1 000 миллионов = 1 000 000 000. † Значения в столбцах эквивалентных коротких и длинных тонн округлены до пяти значащих цифр . См. Точные значения в разделе » . ǂ Хотя и нестандартный, символ «kt» также используется для обозначения узла , единицы скорости для самолетов и морских судов, и его не следует путать с килотонной.

Физические и химические свойства тротила

Тротил получают с помощью нитрования такого вещества, как тол. Всего существует шесть изомеров, которые имеют одну и ту же формулу, но разно положение относительно бензольного ядра, что приводит к различным химическим свойствам.

Основные химические свойства тротила:

температура затвердевания	85°С
температура плавления	82°С
температура кипения	295°С
теплота плавления	21,41 ккал/г
теплота кристаллизации	5,6 ккал/моль
гигроскопичность	0,05%
растворимость — при температуре воды 25°С/100°С	0,02/0,15

Основные физические свойства тротила:

состояние	твердое
скорость детонации (при плотности тротила 1,64 кг/м3)	6,95 сек.
дробящее воздействие по Гессу	16 мм
дробящее воздействие по Касту	3,9 мм
объем газообразования при детонации	730 л/кг
фугасность	285 мл
чувствительность при падении (10 кг тротила с высоты 25 см)	до 8% детонации
максимальный срок хранения	25 лет, после чего возрастает чувствительность к детонации

Плотность тротила

Плотностью является соотношение массы тела к занимаемому объему. Плотность взрывчатого вещества составляет 1654 кг/м3.

Мощность

Мощность взрыва тротила измеряется в тротиловом эквиваленте. При взрыве тротила выделяется энергия, которая составляется 4184 Джоулей или 1000 термохимических калорий на 1 грамм тротила.

Теплота взрыва

Теплотой взрыва тротила называется объем энергии, выделяемый при взрывчатом вращении. При взрыве 1 кг тротила она составляет от 4100 до 4700 кДж.

Дробящее воздействие

Дробящее воздействие (бризантность) является одной из характеристик взрывчатых веществ, которая определяет способность вещества на послевзрывное воздействие в окружающей среде. Бризантность тротила составляет в 16,5 мм, что на порядок выше других веществ, таких как гексоген (4,2 мм) и октоген (5,4 мм).

Состояния

Тротил — это взрывчатое вещество, которое может быть в четырех состояниях:

• Чешуированном.
• Порошкообразном. Характеризируется высокой чувствительностью к внешним воздействиям, в первую очередь к огню.
• Прессованном или литом. Способен гореть желтоватым огнем. Без наличия стандартного запала или капсюльного детонатора не взрывается. Характеризируется высокой чувствительностью к детонациям.
• Плавленном. Как и в чешуированном, для этого состояния тротила присуща низкая восприимчивость к детонациям. Чтобы сработал плавленый тринитротолуол, необходимо наличие промежуточных детонаторов. Для этой цели идеально подойдет прессованный тротил.

Описание

• Тринитротолуол характеризируется слабой чувствительностью к внешним механическим воздействиям: ударам, прострелам пули, искрам, трениям.
• Невосприимчив и к химическим влияниям.
• Килограмм тротила способен выделить 1010 ккал энергии.
• При наличии стандартного капсюля-детонатора тротил реагирует со скоростью 6900 метров на секунду.
• Тринитротолуол не вступает в реакции с деревом, пластмассами, бетоном, кирпичом.
• Нерастворим в воде.
• После продолжительного нагрева, смачивания в воде и плавления тротил способен сохранять свои взрывчатые свойства.
• Склонен темнеть в результате попадания солнечных лучей.
• Способен гореть в результате воздействия открытого источника огня. При этом тротил горит желтоватым пламенем с выделением копоти.
• Тротил может оставаться в работоспособном состоянии даже после длительного хранения. Различные условия содержания (вода, земля или корпус боеприпаса) не влияют на взрывчатые свойства тринитротолуола.

Физико-химические свойства

Тротил-У

взрывоопасен, пожароопасен и токсичен, в процессе манипуляций с ним выделяет вредную для здоровья пыль.

Характеристики	Значения
Температура плавления, °C	80
Температура вспышки, °C	295-305
Фугасность, см3	285-295
Бризантность (по ГОСТ 5984 не менее), мм	15
Удельное электрическое сопротивление, Ом•м	107−1010
Насыпная плотность марки УД, г/см3	0,75-0,80
Насыпная плотность марки УГ, г/см3	0,9-1,00
Плотность кусков и гранул (не менее), г/см3	1,45
Массовая доля влаги и летучих веществ (не более), %	2,0
Кислотность в пересчете на серную кислоту, %	0,01
Теплота взрывчатого превращения, ккал/кг	870-970
Газовая вредность в пересчете на окись углерода, л/кг	345
Кислородный баланс, %	-74
Скорость детонации сухого, км/с	4,0-4,6
Скорость детонации водонаполненного, км/с	5,0-5,5
Критический диаметр в стальной оболочке, мм	10-15
Критический диаметр в бумажной оболочке, мм	60-80

Тротиловый эквивалент взрывчатых веществ

Тротиловый эквивалент взрывчатых веществ представляет собой коэффициент, который указывает, во сколько раз сильнее или слабее данное вещество по сравнению с тротилом (изредка может вводиться сходный сравнительный коэффициент относительно других широко применяемых веществ). Тротиловый эквивалент представляет собой массу тротила, при взрыве которой выделяется столько же энергии, сколько выделится при взрыве заданного количества конкретного ВВ. MT=(R.E.)⋅MBB{\displaystyle M_{T}=(R.E.)\cdot M_{BB}}

Вещество	Тротиловый эквивалент (R.E.)	Формула
Тротил (ТНТ)	1,0
Нитрат аммония	0,337	NH4NO3
ТНРС	0,39
Порох	0,55—0,66	(KNO3, S, C) или (нитроцеллюлоза + добавки)
Аммонал	0,99	NH4NO3 + ТНТ + Al
Тетрил	1,15—1,25
Гексоген	до 1,3—1,6
ТЭН	1,39
Тритонал	1,53	ТНТ + Al
Нитроглицерин	1,54
ЭГДН	1,6
Октоген	1,7
Октанитрокубан	2,38

Таблица 1. Значения коэффициента k приведения взрывчатого вещества к тротилу

ВВ	Тротил	Тритонал	Гексоген	ТЭН	Аммонал	Порох	ТНРС	Тетрил
k	1.0	1.53	1.30	1.39	0.99	0.66	0.39	1.15

Выражение (1) составлено для взрыва, при котором ударная волна распространяется во все стороны от точки взрыва беспрепятственно, т.е. в виде сферы. Очень часто на практике взрыв происходит на некоторой поверхности, например, на земле. При этом ударная волна распространяется в воздухе в виде полусферы.

Для взрывов на абсолютно твердой поверхности вся выделившаяся при взрыве энергия распространяется в пределах полусферы и, следовательно, значение массы взрывающегося вещества как бы удваивается (в определенных случаях можно говорить о сложении прямой и отраженной волны).

Для взрыва на не абсолютно твердой поверхности, например, на грунте, часть энергии расходуется на образование воронки. Учет этого расхода выполняется с помощью коэффициента ƞ, значения которого приведены в Таблице 2. Чем меньше подстилающая поверхность позволяет затрачивать энергию на образование воронки, тем ближе значение коэффициента ƞ к 1. Другой предельный случай соответствует ситуации, когда подстилающая поверхность беспрепятственно пропускает энергию взрыва, например, при взрыве в воздухе. В этом случае значение коэффициента равно 0.5.

С учетом изложенного значение MT в общем случае определяется по формуле:

Пример 2

Определить с помощью расчета по формулам избыточное давление и удельный импульс во фронте ВУВ на расстоянии 100 м от емкости, в которой находится 10 т. пропана, хранящегося в жидком виде под давлением, при ее разгерметизации и взрыве образовавшейся ГВС.

1. Определение массы пропана в составе ГВС

2. Определение тротилового эквивалента

3. Определение приведенного радиуса взрыва

4. Определение избыточного давления во фронте ударной волны

откуда

следовательно

5. Определение значения удельного импульса ударной волны

откуда

Приближенная оценка параметров взрывной волны за пределами облака может быть проведена по таблице 4, в которой представлены значения избыточного давления ΔP_Ф и эффективного времени действия фазы сжатия θ, заранее рассчитанные для различных значений R/r. Значения параметров, указанных в таблице, получены исходя из давления внутри газового облака 1700 кПа.

Особенности использования

Тротил является взрывчатым веществом с большой мощностью, и имеет множество достоинств, которые выделяют его от других веществ. Тротил может находиться в нескольких формах:

• гранулированная;
• прессованная;
• литая.

Все это позволяет использовать его не только в военном деле, но и в промышленности, например, в горной. Также тротил обладает высоким уровнем безопасности на всех этапах использования и большим сроком хранения без потери всех взрывчатых свойств, который составляет до 20 лет.

Применение тротила в подрыве боеприпасов

Часто используют тротил в соединениях с другими взрывчатыми веществами, что позволяет улучшить качество, снизить чувствительность и добиться постоянного состояния других веществ.

Основное применение тротила:

• военное дело;
• промышленность;
• медицина.

Ранее тротил активно применялся в медицине, и он входил в состав некоторых медицинских препаратов. Сейчас он входит в состав антигрибковых средств. Также ученые всего мира продолжают работы по созданию взрывчатого вещества, превосходящего мощность, стабильность и другие свойства тротила.

История создания тротила

Дата	Событие
1863 г.	Создание немецким ученым Юлиусом Вильбрандом первого образца тротила
1891 г.	Первое массовое изготовление и использование в Германии
1905 г.	Начало экспериментов по созданию тротила в США и последующее производство
1909 г.	Изготовление тротила в России и других странах

Изготовление данного взрывчатого вещества началось только в 1891 году в Германии, под руководством известного немецкого химика Генриха Каста. Изготовление и испытания проводились под грифом «Секретно», где в последующем было присуждено название — тротил.

В 1905 году в Германии была изготовлена первая крупная партия, имеющая вес более ста тон. В этом же году  состав тротила был раскрыт американскими учеными, которые начали работу по производству взрывчатки в США. Далее секрет был открыт всему миру, после чего началось производство в России и других странах мира.

Тротиловая ручная граната времен Первой мировой войны

К началу Первой мировой войны было изготовлено большое количество тротила, который активно использовался всеми странами. Работы по созданию совершенного состава взрывчатого вещества продолжались вплоть до 1940 года, после чего была утверждена окончательная формула тротила.

Самое массовое изготовление взрывчатого вещества было зафиксировано в США в 1945 году, когда на военные и промышленные нужды было изготовлено более 1 млн тон.

Химические и физические свойства

Тротил – это бесцветное или желтое кристаллическое вещество. Его плотность составляет 1,663 г/см3, плотность литого тротила – 1,54-1,59 г/см3. Химическая формула этого взрывчатого вещества – C7H5N3O6.

Тротил не вступает во взаимодействия с твердыми веществами, он практически не растворяется в воде, не изменяет своих взрывчатых свойств после смачивания водой или в расплаве. Горит желтым пламенем с большим выделением копоти. Под воздействием солнечных лучей темнеет.

Хорошо реагирует с водными и спиртовыми растворами щелочей.

Тротил – это продукт воздействия на толуол кислот, азотистой и серной. В результате нескольких реакций получается первичный продукт – так называемый чешуйчатый тротил, который можно прессовать, измельчать до порошкообразного состояния или плавить. Последнее свойство этой взрывчатки особенно ценно. Путем плавки можно получать заряды любой формы, веса, резать, сверлить, заполнять нужные полости.

Тротил обладает приемлемым уровнем чувствительности, он не взрывается от прострела пулей, от действия искры или пламени. Взрыв тротила гарантировано происходит от стандартных капсюлей-детонаторов или запалов.

Историческое происхождение стоимости [ править ]

Альтернативные значения эквивалентности тротила могут быть рассчитаны в зависимости от того, какое свойство сравнивается, и когда в двух процессах детонации значения измеряются.

Если, например, сравнение проводится по выработке энергии, энергия взрывчатого вещества обычно выражается для химических целей как термодинамическая работа, производимая его детонацией. Для TNT это было точно измерено как 4686 Дж / г из большой выборки экспериментов с воздушным ударом и теоретически рассчитано как 4853 Дж / г.

Но даже на этой основе сравнение фактических выходов энергии большого ядерного устройства и взрыва тротила может быть немного неточным. Небольшие взрывы TNT, особенно на открытом воздухе, обычно не сжигают углеродные частицы и углеводородные продукты взрыва. Эффекты расширения газа и изменения давления имеют тенденцию к быстрому «замораживанию» ожога. Большой открытый взрыв тротила может поддерживать температуру огненного шара на достаточно высоком уровне, так что некоторые из этих продуктов сгорают вместе с атмосферным кислородом.

Такие различия могут быть существенными. В целях безопасности диапазон до2673–6702 Дж на грамм тротила после взрыва.

Итак, можно констатировать, что ядерная бомба имеет мощность 15 кт (6,3 × 10 13  Дж ); но настоящий взрывКуча тротила 15 000  тонн может дать (например)8 × 10 13  Дж из-за дополнительного окисления углерода / углеводородов, отсутствующего при небольших зарядах на открытом воздухе.

Эти сложности обходятся условностью. Энергия, выделяемая одним граммом тротила, условно была определена как 4184 Дж что составляет ровно одну килокалорию .

Килотонну тротила можно представить как куб из тротила со стороной 8,46 метра (27,8 фута).

Граммы тротила	Символ	Тонны тротила	Символ	Энергия	Энергия	Соответствующая потеря массы
миллиграмм в тротиловом эквиваленте	мг	нанотонна тротила	нт	4,184 Дж или 4,184 джоулей	1,162 мВтч	46,55 фг
грамм тротила	грамм	микротонна тротила	μt	4,184 × 10 3  Дж или 4,184 килоджоулей	1,162 Вт · ч	46,55 пг
килограмм в тротиловом эквиваленте	кг	миллилитон тротила	мт	4,184 × 10 6  Дж или 4,184 мегаджоулей	1,162 кВтч	46,55 нг
мегаграмма тротила	Mg	тонна тротила	т	4,184 × 10 9  Дж или 4,184 гигаджоулей	1,162 МВтч	46,55 мкг
гигаграмма ТНТ	Gg	килотонна тротила	kt	4,184 × 10 12  Дж или 4,184 тераджоуля	1,162 ГВтч	46,55 мг
тераграмма TNT	Tg	мегатонна тротила	Mt	4,184 × 10 15  Дж или 4,184 петаджоуля	1,162 ТВтч	46,55 г
петаграмма тротила	Стр.	гигатонна тротила	Gt	4,184 × 10 18  Дж или 4,184 эксаджоулей	1,162 ПВтч	46,55 кг