Тротиловый эквивалент

Тротиловый эквивалент

С тринитротолуолом связан термин, чрезвычайно важный для взрывного дела, – это так называемый тротиловый эквивалент. С его помощью вычисляется мощность взрывчатых веществ и непосредственно самих взрывов. Тротиловый эквивалент выражается в количестве тротила, который необходим для взрыва равной мощности. В новостях можно часто услышать сообщения, что взрыв какого-нибудь боеприпаса равнялся по мощности детонации 300 кг тротила.

С помощью этой меры мощности оцениваются не только взрывы обычных видов ВВ, но и ядерных боеприпасов. Правда, для оценки мощности подобных устройств нужна уже не тонна тротила, а десятки и сотни тысяч тонн этого взрывчатого вещества. Так, например, на японский город Хиросима была сброшена ядерная бомба с мощностью 18 килотонн в тротиловом эквиваленте. Это означает, что взрыв авиабомбы «Малыш» соответствовал по своей энергии взрыву 18 тыс. тонн тринитротолуола.

Кроме того, мощность тротила используют в качестве эквивалента для определения силы или слабости других видов ВВ. Если принять ее за единицу, то мощность гексогена, например, будет от 1,3 до 1,6. То есть, он практически в полтора раза сильнее тротила. У пороха этот коэффициент равен 0,55-0,66, а у оксигена – 1,7.

Как взрывается тротил?

Громко взрывается… . Однако, ознакомьтесь. прежде чем применять!!! ! Название — -Тринитротолуол. -Тол. -Тринит. -Нитротол. -Тротил. Аббревиатуры: -ТНТ. -TNT. -Т.

Основные характеристики:

1.Чувствительность: Не чувствителен к удару, прострелу пулей, огню, искре, трению, химическому воздействию. Прессованный и порошкообразный тротил хорошо чувствителен к детонации и надежно взрывается от стандартных капсюлей-детонаторов, запалов. Плавленый и чешуированный тротил имеет пониженную чувствительность к детонации и требует промежуточного детонатора в виде некоторого количества прессованного тротила.

2.Энергия взрывчатого превращения — 1010 ккал/кг.

3.Скорость детонации: 6900 м/сек.

4.Бризантность: 19мм.

5.Фугасность: 285 куб. см. .

6.Химическая стойкость: Не вступает в реакцию с твердыми материалами (металл, дерево, пластмассы, бетон, кирпич и т. п.) , не растворяется водой, не гигроскопичен, не изменяет своих взрывчатых свойств при длительном нагреве, смачивании водой, и изменении агрегатного состояния (в расплавленном виде) . Под длительном воздействии солнечного света темнеет и несколько повышает свою чувствительность (теоретически) . При воздействии открытого пламени загорается и горит желтым, сильно коптящим пламенем. Горение в замкнутом пространстве большого количества может перерасти в детонацию (теоретически, на практике это не встречается) .

7.Продолжительность и условия работоспособного состояния: Продолжительность не ограничивается (надежно срабатывает тротил, изготовленный в начале тридцатых годов) . Длительное (60-70 лет) пребывание в воде, земле, корпусах боеприпасов не изменяет взрывчатых свойств.

8.Нормальное агрегатное состояние: Твердое вещество. Применяется в порошкообразном, чешуированом и твердом виде

9.Плотность : 1.66 г. /куб см.

В обычных условиях тротил представляет собой твердое вещество. Плавится при температуре +81 градус, при температуре +310 градусов загорается.

Тротил является продуктом воздействия смеси азотной и серной кислот на толуол. На выходе получается чешуированный тротил (отдельные мелкие чешуйки) . Из чешуированного тротила механической обработкой можно получить порошкобразный, прессованный тротил, нагреванием плавленный тротил.

Тротил нашел самое широкое применение из-за простоты и удобства его механической обработки (очень легко изготавливать заряды любого веса, заполнять любые полости, резать, сверлить и т. п.) , высокой химической стойкости и инертности, невосприимчивости к внешним воздействиям. А значит он очень надежен и безопасен в применении. В то же время он обладает высокими взрывными характеристиками.

Тротил применяется как в чистом виде, так и в смесях с другими ВВ (гексогеном, тетрилом, тэном, амиачно-селитренными ВВ и др.) , причем в химические реакции тротил с ними не вступает. В смеси с гексогеном, тетрилом, тэном тротил понижает чувствительность последних, а в смеси с амиачно-селитренными ВВ тротил повышает их взрывчатые свойства, повышает химическую стойкость и снижает гигроскопичность.

Трициклическая мочевина

В 80 годах прошлого века было синтезировано вещество трициклическая мочевина. Считается, что первыми, кто получил эту взрывчатку, были китайцы. Тесты показали огромную разрушительную силу «мочевины» — один её килограмм заменял двадцать два килограмма тротила.

Эксперты соглашаются с такими выводами, поскольку «китайский разрушитель» имеет самую большую плотность из всех известных взрывчатых веществ, и при этом обладает максимальным кислородным коэффициентом. То есть, во время взрыва стопроцентно сжигается весь материал. Кстати, у тротила он равен 0.74.

В реальности трициклическая мочевина не годится для военных действий, прежде всего, из-за плохой гидролитической стойкости. Уже на следующий день при стандартном хранении она превращается в слизь. Впрочем, китайцам удалось получить другую «мочевину» — динитромочевину, которая хоть и хуже по фугасности, чем «разрушитель», но тоже относится к одному из самых мощных взрывчатых веществ. Сегодня ее выпускают американцы на своих трех пилотных установках.

Тротиловый эквивалент

Рассматриваемая взрывчатка приобрела такую надежную репутацию, была так распространена в мире, что с ее помощью стали оценивать силы взрывов остальных ВВ. Даже в эпоху ядерного оружия именно в тротиловом эквиваленте продолжают оценивать любой разрыв.

Даже ядерное оружие оценивают по этому признаку. Конечно, в этом случае расчет идет на сотни тонн тротила. Так, взорвавшийся в небе над Хиросимой «Малыш» соответствовал 18 тыс. тонн тола. В сравнении тротил берут за единицу, остальные же ВВ используют в соответствии с их силой. Так, гексоген будет иметь значение от 1,3 до 1,6, а порох 0,55…0,66.

Получение[ | ]

Первый этап: нитрование толуола смесью азотной и серной кислот до моно- и динитротолуолов. Серная кислота используется как водоотнимающий агент.

2 C 6 H 5 C H 3 → H N O 3 , H 2 S O 4 C 6 H 4 C H 3 ( N O 2 ) + C 6 H 3 C H 3 ( N O 2 ) 2 {\displaystyle {\mathsf {2C_{6}H_{5}CH_{3}{\xrightarrow{HNO_{3},H_{2}SO_{4}}}C_{6}H_{4}CH_{3}(NO_{2})+C_{6}H_{3}CH_{3}(NO_{2})_{2}}}}

Второй этап: смесь моно- и динитротолуола нитруют в смеси азотной кислоты и олеума.

C 6 H 4 C H 3 ( N O 2 ) + C 6 H 3 C H 3 ( N O 2 ) 2 → H N O 3 , H 2 S O 4 C 6 H 2 C H 3 ( N O 2 ) 3 {\displaystyle {\mathsf {C_{6}H_{4}CH_{3}(NO_{2})+C_{6}H_{3}CH_{3}(NO_{2})_{2}{\xrightarrow{HNO_{3},H_{2}SO_{4}}}C_{6}H_{2}CH_{3}(NO_{2})_{3}}}}

Излишек кислоты от второго этапа можно использовать для первого.

Олеум используется как водоотнимающий агент.

Из-за активирующих заместителей 1 рода электронная плотность в бензольном кольце возрастает, но особенно увеличивается в орто-, пара-положениях (статические электронные эффекты заместителей в нереагирующей молекуле). Электронное влияние метильной группы на π-систему бензольного кольца осуществляется по механизму σ,π-сопряжения (гиперконъюгация).

Историческое происхождение стоимости

Альтернативные значения эквивалента TNT 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 произведенный его детонацией. Для TNT это было точно измерено как 4686 Дж / г по большой выборке экспериментов с воздушным ударом и теоретически рассчитано как 4853 Дж / г.

Но даже на этом основании 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 стремятся быстро «заморозить» горение. Большой открытый взрыв тротила может поддерживать температуру огненного шара на достаточно высоком уровне, так что некоторые из этих продуктов сгорают вместе с кислородом воздуха.

Такие различия могут быть существенными. В целях безопасности широкий диапазон: 2673–6702 Дж было заявлено на грамм TNT при взрыве.

Итак, можно констатировать, что ядерная бомба имеет мощность 15 кт (6.3×1013 J); но настоящий взрыв 15000 тонна куча тротила может дать (например) 8×1013 J из-за дополнительного окисления углерода / углеводородов, отсутствующего при небольших заправках под открытым небом.

Эти сложности обходятся условностью. Энергия, выделяемая одним граммом тротила, условно была определена как 4184 Дж. что ровно один килокалория.

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

Граммы TNT 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 4.184×103 J или 4,184 килоджоулей 1,162 Вт · ч 46,55 пг
килограмм в тротиловом эквиваленте кг миллилитон тротила мт 4.184×106 J или 4,184 мегаджоулей 1,162 кВтч 46,55 нг
мегаграмма тротила Mg тонна тротила т 4.184×109 J или 4,184 гигаджоулей 1,162 МВтч 46,55 мкг
гигаграмма ТНТ Gg килотонна тротила kt 4.184×1012 J или 4,184 тераджоуля 1,162 ГВтч 46,55 мг
тераграмма TNT Tg мегатонна тротила Mt 4.184×1015 J или 4,184 петаджоуля 1,162 ТВтч 46,55 г
петаграмма тротила Стр. гигатонна тротила Gt 4.184×1018 J или 4,184 эксаджоулей 1,162 ПВтч 46,55 кг

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: Трудовой договор: излагаем обстоятельно

С какими ВВ может вступать в соединения?

Тротил может применяться как в чистом виде, так и в смеси с другими взрывчатыми веществами. Среди них самыми распространенными являются:

  • гексоген;
  • тетрил;
  • тэн;
  • амиачно-селитровые взрывчатые вещества.

Добавление тротила к гексогену, тетрилу и тэну влечет за собой понижение их взрывчатых свойств. После добавления тротила в амиачно-селитровые ВВ наблюдается повышение их химической стойкости и уменьшение гигроскопичности.

Применение промышленного взрывчатого вещества

Карьеры и рудники являются основными местами использования ВВ. Преимущественно для таких ситуаций взрывчатка изготавливается прямо на месте. В состав тротила, приготовленного для горных работ, входят следующие компоненты:

  • гранулированная аммиачная селитра;
  • дизельное топливо: 3 %;
  • угольный порошок: 5 %.

Обязательным условием является наличие чешуированного тротила (8 %). Данный трехкомпонентный состав тротила гарантирует высокую эффективность подрыва. Использование этого взрывчатого вещества не вредит экологии.

Как взрывается?

Тротил после детонации оставляет шанс уцелеть только тем, кто оказался вдали от эпицентра взрыва.

При срабатывании тринитротолуола характерно выделение большого количества энергии, которая перерастает в основной поражающий фактор ВВ — ударную волну.

Во время терракта, кроме нее, опасной считается начинка взрывного устройства. Поражающими элементами для этой цели являются гвозди, гайки, болты и куски арматуры.

Для определения мощности взрыва используется тротиловый эквивалент: энергия, выделяемая при взрыве ВВ, равняется его массе.

Взорвавшийся килограмм тротила вырабатывает достаточное количество энергии, чтобы убить человека, находящегося от эпицентра на расстоянии три метра. При взрыве выделяется 4,19х106 Дж.

В безопасности он может быть на дистанции 15 метров. Тонна тротила выделяет 4,19х109 Дж. энергии.

Где сегодня используется вещество?

Кроме горного дела, тринитротолуол нашел свое применение в армии.

Данным взрывчатым веществом в Вооруженных Силах Российской Федерации снаряжаются снаряды, ракеты, минометные мины, авиабомбы, инженерные мины и фугасы.

Для их снаряжения используется тротиловый эквивалент. В случаях с ядерным оружием расчеты ведутся в килограммах и тоннах. Для снаряжения боеприпасов используются готовые параметры:

  • для ручных гранат рассчитано от 75 до 400 грамм тротила;
  • для противотанковых гранат предусмотрено полтора килограмма;
  • на оснащение мин идет от 4 до 7 кг ВВ;
  • одна авиабомба содержит 5 тонн тротила;
  • морская мина – от 50 до 300 кг.

Тротиловые заряды усиливаются при помощи металлических опилок из гексогена или гексогена с алюминием.

Как хранится?

Тротил хранится в прессованном состоянии в специальных цилиндрических или прямоугольных шашках. Снаружи для тринитротолуола предусмотрена парафиновая оберточная бумага со специальными гнездами для капсюлей-детонаторов.

Сегодня, кроме тротила, для фугасных зарядов созданы более мощные взрывчатые вещества. Несмотря на это, тринитротолуол остается по-прежнему востребованным как в горном деле, так и в военном.

Динамит

В 1847 году итальянский химик Асканио Собреро синтезировал жидкость, позволявшую «левитировать» тяжёлые предметы. В миру она получила название «нитроглицерин». Но Собреро и не подозревал, какие серьёзные последствия его открытие будет иметь для всего мира. Полученная жидкость взрывалась практически от всего: от нагрева, удара или трения. Неправильное хранение тоже приводило к взрыву.

После синтеза вещество лучше было сразу пускать в дело. А дел было много. На повестке дня стояло промышленное развитие: человечеству требовались руда, тоннели, дороги, котлованы, так что волшебная жидкость пришлась очень к месту. И как было бы замечательно, если бы так всё и осталось, — но увы, увы…

По легенде, однажды, когда Альфред Нобель перевозил нитроглицерин, некоторое его количество вылилось из бутылки и впиталось в землю — ею, за неимением пупырчатой плёнки, обкладывали бутылки в телеге. Поэкспериментировав с полученной грязью, знаменитый изобретатель и филантроп обнаружил, что по мощности взрыва получившаяся смесь практически не уступает нитроглицерину, и при этом её можно хранить, кидать, резать, перевозить — да хоть горшки лепить, лишь бы в печь не сажать.

Сам Нобель эту байку яростно отрицал — дескать, чтобы у меня, да что-то пролилось!

Но невозможно вытравить из народного сознания то, что имеет глубокую психологическую основу — страх.

Нобель был успешным предпринимателем, наладившим в Швеции, а затем и за рубежом производство нитроглицерина. Его заказчиками становились как правительства, так и частные лица. Но успешным он оказался только касательно доходов. А вот по части инцидентов удачливым его не назовешь…

У Альфреда взрывалось всё: заводы, корабли, лаборатории. Во время одного из взрывов погиб его младший брат. Люди боялись внеплановых детонаций, государства издавали законы о запрете производства нитроглицерина на своей территории.

Впрочем, сам изобретатель настаивал, что целенаправленно экспериментировал с 1864 года с пропиткой разнообразных веществ нитроглицерином. В качестве одного из них использовалась кремнистая земля — кизельгур, и это был успех. Так путём долгого труда в 1866 году Альфред Нобель изобрёл динамит.

Принцип самой знаменитой на планете взрывчатки прост: берём вещество-поглотитель, пропитываем его нитроглицерином, вставляем капсюль — и вуаля.

Изобретение приняли на ура. Одним из его вариантов стали так называемые желатин-динамиты, более известные как «гремучие студни». Благодаря тому, что синтезировать нитроглицерин и нитроцеллюлозу было сравнительно несложно, русские революционеры-народники стали активно использовать это сочетание для производства своих бомб — химиками они были хорошими.

Так, гремучим студнем собственного производства товарищ Кибальчич отправил к праотцам императора Александра II (чем на практике продемонстрировал невозможность уничтожить монархию путём убийства монархов).

Но всё это уже давняя история.

Взрывной характер

При детонации ТНТ подвергается разложению, эквивалентному реакции

2 C 7 H 5 N 3 O 6 → 3 N 2 + 5 H 2 + 12 CO + 2 С

плюс некоторые реакции

ЧАС2+ CO → H2O + C

а также

2CO → CO2 + С.

Реакция экзотермическая, но имеет высокую энергию активации в газовой фазе (~ 62 ккал / моль). Конденсированные фазы (твердая или жидкая) показывают заметно более низкие энергии активации примерно 35 ккал / моль из-за уникальных маршрутов бимолекулярного разложения при повышенных плотностях. Из-за образования углерода взрывы TNT выглядят как сажа. Поскольку в тротиловом эквиваленте содержится избыток углерода, взрывоопасные смеси с богатыми кислородом соединениями могут давать больше энергии на килограмм, чем один тротил. В течение 20-го века аматол , смесь тротила с нитратом аммония, был широко используемым военным взрывчатым веществом.

TNT может быть взорван высокоскоростным инициатором или эффективным сотрясением. В течение многих лет тротил служил ориентиром для показателя нечувствительности . У TNT был рейтинг ровно 100 по шкале «F из I.». С тех пор ссылка была изменена на более чувствительное взрывчатое вещество под названием RDX , которое имеет рейтинг F of I.

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).

Историческое происхождение стоимости

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, была условно 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 TNT Условное обозначение Тонны тротила Условное обозначение Энергия Энергия Соответствующая потеря массы
миллиграмм в тротиловом эквиваленте мг нанотонна тротила нт 4,184 Дж или 4,184 джоуля 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
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector