Жанудың жарылысқа өту шарттарын сипаттаңыз.

Алғаш рет М.В Ломоносов жарылыстың физикалық мәнін зерттеу міндетін қойған. 1748 жылы жазылған « Селитраның табиғаты және пайда болуы туралы» еңбегінде ол жарылысты айтарлықтай энергия мөлшері мен газдардың үлкен көлемінің өте тез бөлінуі түрінде сипаттайды.

Жарылыс дегеніміз-бастапқы заттың потенциалдық энегиясы механикалық жұмыс жасауға қабілетті кинетикалық энергияға жылдам ауысуымен өтетін заттың бастапқы немесе заттар тобының бір күйден екінші күйге өте жылдам түрде физикалық немесе химиялық ауысу процесі.

Энергия көзінің түрі бойынша және процестің өту сипаты бойынша жарылыстар ядролық, физикалық және химиялық болып бөлінеді. Ядролық жарылыс кезінде тізбекті бөліну реакциялары немесе жаңа элементтер түзе өтетін ядролар синтезі жүреді. Жарылыс кезінде атомдық энергия бөлінуінің екі тәсілі белгілі:

-ауыр ядролардың анағұрлым жеңіл ядроға айналуы

-жеңіл ядролардан ауыр ядролар түзілуі.

Мысалы, термоядролық жарылыс кезінде ауыр сутегінен гелий түзіледі. Мұндай жарылыстардың қуаты өте күшті. Ядролық және термоядролық жарылыстарды бөлінетін энергия сәйкесінше 6,7*10¹³ және 4*10¹⁴ кДж/кг-ға тең.

Жарылыстық жану оқ-дәрілерге тән және 400...1000 м/с жылдамдықпен өтеді. Жану қысымды тек тұйықталған немесе жартылай тұйықталған көлемде ғана айтарлықтай жоғарлатуға қабілетті. Детонация арқыы пайда болатын қысым іс жүзінде сыртқы қабаттың бар болуынан тәуелсіз.

Осыған байланысты жарылғыш заттар жарылысы дегеніміз-жылу бөле және газдар түзе өтетін жоғарғы жылдамдықпен өздігінен таралатын химиялық айналу.

Химиялық реакцияның жарылысты формада өтуін қанағаттандыратын негізгі 4 түрлі шарт белгілі: реакцияның экзотермиялылығы, газдардың түзілуі, рекакцияның жоғары жылдамдығы және өздігінен таралуға қабілеттілігі.

Газтәріздес жарылыс өнімдерін бірнеше градус температураға дейін қыздыру және олардың кеңеюі реакцияның жылулық энергия есебінен жүзеге асады. Неғұрлым реакция жылдамдығы көп және оның таралу жылдамдығы жоғары болған сайын,жарылыстың механикалық әсері жоғары болады. Реакция жылдамдығы заманауи жарылғыш заттың жұмысқа қабілетінің критерийі болып табылады, және 3760...7500 кДж/кг-ды құрайды.

Екінші шарт бөлінген энергияның пайдалану ерекшеліктерін анықтайды. Егер барлық энергия жылу түрінде бөлінсе, онда ауысу жылу берілудің баяу процесі жолымен жүзеге асады. Бұл сыртқы қабаты болмаған жағдайда қысымның көтерілуі мардымсыз және реакция өнімдерінің механикалық әрекеті жоғары болмаған кездегі заттың жануына тән. Газдар және су буы жарылыстың бастапқы сатысында аса сығылған күйде болып, кеңейе түседі және ЖЗ потенциалдық энергиясын механикалық жұмысқа айналдырады. Қалыпты жағдайда 1 кг өндірістік ЖЗ 700...900 л газ түзеді және олардың температурасы 3000...4000°С болады. Жарылыс орнындағы қысым жүздеген мың атмосфераға жетеді. Сонымен қатар қысымның бірден секірмелі өзгеруі тау жынысында соққы толқынының түзілуіне әкеледі. Және ол дыбыс жылдамдығымен таралады.

Үшінші шарт-үлкен реакция жылдамдығы. Бұл шарт энергия бөліну жылдамдығын, яғни жарылысқа тән үлкен қуатты анықтайды. Жарылыс кезінде реакцияның соңғы өнімдерге айналуы секундтың жүзмыңдық, тіпті миллиондық үлесінде өтеді, демек, бұл химиялық заттардың әдеттегі жануымен салыстырғандағы жарылыс ерекшелігі болып табылады. Жарылыстың айналу процесінің өту жылдамдығының критерийі-заряд бойымен жарылыстың сызықты таралу жылдамдығы. Оның мәні заманауи ЖЗ үшін 2...9 км/с-ты құрайды.

Жарылыстың төртінші шарты-өздігінен таралу қабілеті локальді қоздыру кезінде заттың түгелдей айналуға ұшырауын қамтамасыз етеді. Реакцияға тек активті молекулалар қатысатыны белгілі, ал активсіз молекулалар химиялық инертті болып табылады. Активтену энергиясын жұмсау арқылы молекуланы активтендіреді. Сондықтан реакцияның өздігінен таралуға қабілетті реакцияның энергиясы Q мен активтену энергиясы Е арасындағы қатынаспен тәуелді. Егер реакция жылуы активтену энергиясынан көр болған жағдайда, яғни реакцияны қоздыруға жұмсалатын энергиядан артық болғанда зат жарылғыш болады. Жарылысты иницирлеу көздері әртүрлі , яғни механикалық, электрлік, жарылысты, жылулық т.б болғанымен, реакцияны қоздырудың табиғаты жылулық болады.

 

17. Жарылғыш заттардың физика-химиялық сипаттамаларына тоқталыңыз.Жарылғыш заттардың физика-химиялық сипаттамаларына тығыздық,иілгіштік,басылып нығыздау гидроскоптылық, суға тұрақтылық,қабыршақтану,сезімталдық,тұрақтылық жатады.Тығыздық-бұл ЖЗ массасының алатын көлеміне қатынасы,г/см³,кг/дм³ және т/м³түрінде өрнектеледі.Ол ЖЗ-ның жарылғыш сипаттамаларына әсер етеді.Әрбір ЖЗ үшін жарылыс кезінде ең жоғары эффектіге қол жеткізуге болатын оңтайлы тығыздық болады.Себілмелі жарылғыш заттар үшін себілмелі немесе гравиметриялық,ал тұтас жарылғыш заттар үшін нақты тығыздық тән.

Иілгіштік-ЖЗ-ның заряд формасын өзгерте отырып,жеңіл деформациялану қасиеті,бұл кезде ЖЗ-ның белгілі бір тығыздығы сақталады.Иілгіш ЖЗ-лар ұнтақ тәріздес ЖЗ-мен салыстырғанда жоғары тығыздыққа ие.Иілгіштік қасиет уақыт өте келе төмендейді,яғни температураның төмендеуінен немесе сұйық фазаның ұшып кетуінен ЖЗ қатаяды.Басылып нығыздалу-ұнтақ тәріздес ЖЗ-ның сақталуы кезінде себілмелігін және детонацяға сезімталдығын жоғалтумен тығыз массаға айналу қабілеті.Бұл ЖЗ-ның детонациялық қабілеттілігін төмендетеді,тіпті ЖЗқолдануға жарамсыз боп қалуыда мүмкін.Тұрақтылық-ЖЗ-ның химиялық және физикалық қасиеттерін сақтау қабілеті.Тұрақтылық химиялық және физикалық болып бөлінеді:Физикалық тұрақтылық-ЖЗ-ның қалыпты қойма жағдайында кепілді сақтау мерзімі бойында өзінің физикалық қасиеттерін өзгеріссіз сақтау қабілеті.

Химиялық тұрақтылық-ЖЗ сақтаудың белгілі бір кезеңі бойы ыдырауға қарсы тұру қабілеті,яғни химиялық құрамы сақталуы.Экссудация-ЖЗ-ның сақтау барысында өзінің құрамынан сыртқы сұйық жәнеоңай балқитын компонеттер бөлу қабілеті.Иницерлуге сезімталдық-жарылғышты қоздыруға бастапқы импульс шамасы.