Výbušniny (angl. explosives) jsou látky, schopné výbuchu, který má chemickou povahu. Výbuchem (výbušnou p?em?nou) výbušniny se rozumí samovoln? se ší?ící chemická reakce, která probíhá relativn? vysokou rychlostí za uvoln?ní tepla a vývinu plyn?.
Podle rychlosti výbušné p?em?ny a zejména podle mechanismu p?enosu tepla v reak?ním pásmu rozeznáváme dva základní typy výbušné p?em?ny: a) explozivní ho?ení – druh chemického výbuchu, jehož reak?ní pásmo se ší?í výbušninou rychlostí menší, než je rychlost zvuku ve zplodinách výbuchového ho?ení v reak?ním pásmu; rychlosti expl. ho?ení jsou ?ádov? centimetry až stovky metr? za sekundu; explozivní ho?ení se od b?žného ho?ení paliv, nap?. d?eva, liší tím, že není vázáno na vzdušný kyslík. b) detonace - chemický výbuch, p?i n?mž vzniká ve výbušnin? detona?ní vlna pohybující se výbušninou rychlostí v?tší, než je rychlost zvuku ve zplodinách detonace v reak?ním pásmu, rychlosti detonace se pohybují obvykle v rozmezí 1000 až 10000 m/s.
Podle ur?ení, resp. praktického použití, se výbušniny d?lí do ?ty? základních skupin na: • t?askaviny (nap?. t?askavá rtu?, azid olovnatý), • st?eliviny (nap?. ?erný prach, bezdýmné prachy), • trhaviny (nap?. trinitrotoluen, hexogen, oktogen), • pyrotechnické slože (nap?. zápalkové, svítící, osv?tlovací slože).
T?askaviny se ?adí k výbušninám, které jsou velmi citlivé na jednoduché po?áte?ní podn?ty (impulsy), které jsou schopny vyvolat jejich iniciaci. Aktiva?ní (inicia?ní) podn?t m?že být mechanický (náraz, nápich, t?ení), nebo tepelný (plamen, žár, elektrický výboj, jiskra). Charakteristickou výbušnou p?em?nou t?askavin je detonace. P?edností (?asto však i nedostatkem) t?askavin je schopnost p?ejít od výbuchového ho?ení k detonaci a to ve velmi malém množství, které je u v?tšiny t?askavin menší než desetina gramu. S ohledem na tuto vlastnost jsou t?askaviny vždy základní výbušnou složkou iniciátor?, které zahajují výbušnou p?em?nu výbušnin zalaborovaných v munici. Proto se t?askaviny nazývají také výbušniny inicia?ní, ?i primární.
Trhaviny jsou výbušniny velmi málo citlivé na jednoduché po?áte?ní podn?ty (impulsy). Aktiva?ní (inicia?ní) podn?t musí být velmi intenzivní, zvlášt? je-li složení trhaviny vhodn? upraveno použitím látek snižujících citlivost, tzv. flegmatizátor?. To umož?uje dosáhnout pom?rn? vysokého stupn? bezpe?nosti trhavin p?i všech reálných podmínkách použití, v?etn? st?elby. Charakteristickou výbušnou p?em?nou trhavin je detonace, jejíž rychlost je v pr?m?ru vyšší, než u t?askavin. S ohledem na výše uvedené vlastnosti jsou trhaviny používány p?edevším jako ú?inné nápln? munice s ni?ivým ú?inkem (st?ely, pumy, granáty, náložky). Pro detonaci trhavin je charakteristické uvoln?ní vysoké hladiny energie ve velmi krátkém ?ase, tedy obrovský výkon* (viz níže). Proto se trhaviny také nazývají výkonové výbušniny.
St?eliviny se ?adí k výbušninám, které jsou rovn?ž mén? citlivé na jednoduché mechanické po?áte?ní podn?ty. Jsou však citlivé na tepelné podn?ty (plamen, žár). Charakteristickou výbušnou p?em?nou st?elivin je explozivní ho?ení. St?eliviny uvol?ují p?i ho?ení v uzav?eném prostoru plyny o vysokém tlaku a teplot?. V munici se st?eliviny uplat?ují bu? ve form? st?elných prach?, nebo pohonných hmot. St?elné prachy jsou využívány jako výmetné nápln? v sestavách náboj? pro hlav?ové zbran? r?zného druhu, pohonné hmoty nachází uplatn?ní jako nápln? raketových motor?. Protože st?eliviny zajiš?ují urychlení st?el pro let k cíli (pohon), nazývají se také výbušniny pohonné.
Pyrotechnické slože jsou specifickým druhem výbušnin, které nelze za?adit do žádné z výše uvedených skupin. Z chemického hlediska jsou to mechanické sm?si ho?lavin a okysli?ovadel a dalších p?ísad podle požadovaného ú?elu slože (nap?. pojiva, barviva, a další p?ím?si, ovliv?ující výbušnou p?em?nu pyrotechnických složí). Pyroslože se ?adí k výbušninám, které jsou obvykle mén? citlivé na jednoduché mechanické po?áte?ní podn?ty s výjimkou plamene, kterým jsou aktivovány. Charakteristickou výbušnou p?em?nou pyrotechnických složí je explozivní ho?ení, n?které však mohou i detonovat . Pyrotechnické slože se vyzna?ují specifickými ú?inky a širokou škálou vizuálních i akustických efekt?. Jsou proto používány jako nápl? pyrotechnických prost?edk? a nachází uplatn?ní zejména v sestavách munice speciálního ur?ení, která se používá v boji (nemá však ni?ivý ú?inek) a p?i výcviku. Do této skupiny pat?í osv?tlovací, dýmová a signální munice. Pyrotechnické slože jsou používány i jako nápl? stopovek st?el ur?ených pro p?ímou st?elbu. N?které druhy pyrotechnických složí mají charakter zápalných látek a jsou používány jako ú?inná nápl? zápalné munice.
Explozivní ho?ení je tedy charakteristickou výbušnou p?em?nou st?elivin a zpravidla i pyrotechnických složí (n?které pyroslože detonují). T?askaviny a trhaviny za standardních podmínek detonují, mohou však i nestandardn? ho?et, stejn? jako st?eliviny i nedetonující pyroslože mohou za ur?itých okolností p?ejít v detonaci.
* Srovnání výkonu b?žného paliva a trhaviny. P?edpokládejme, že 1 kg uhlí sho?í za 10 min. Dosažený výkon bude v tomto p?ípad? asi 55 kW (p?i teoretické stoprocentní ú?innosti). ?ádov? podobné výsledky dostaneme i p?i analýze p?em?ny benzínu v b?žném zážehovém motoru. Podstatn? odlišné výsledky dostaneme p?i odhadu výkonu trhavin. Uvažujme 200 g náložku tritolu, která má tvar kvádru o rozm?rech 2,5 x 5 x 10 cm. P?i rychlosti výbušné p?em?ny (tzv. detona?ní rychlosti) 6700 ms-1 bude doba výbuchu (p?i ší?ení výbuchu podél nejdelší strany) asi 15 mikrosekund, uvoln?né teplo bude asi 800 kJ. Budeme-li p?edpokládat jen 10 % ú?innost p?em?ny vnit?ní energie trhaviny na mechanickou práci, pak bude dosažen okamžitý výkon 5300 MW, což je výkon srovnatelný s velkou jadernou elektrárnou (nap?. JE Dukovany má se svými 4 reaktory celkový el. výkon 1760 MW).
Výbušniny nachází široké legální použití nejen ve vojenských aplikacích, ale i v civilním sektoru. Mohou být nejen velmi užite?né, ale také velmi nebezpe?né, pokud se dostanou do nepovolaných rukou. Proto jsou aktivity s nimi regulovány zákony - nap?. zákonem ?. 61/1988 Sb. o hornické ?innosti, výbušninách a státní bá?ské správ?, a také trestním zákonem. Zde jsou ,,inspirativní,, zejména ustanovení § 185 (nedovolené ozbrojování) a 185a (vývoj, výroba a držení zakázaných bojových prost?edk?).
Související ?lánky v sekci Poradna/1: Nobel a jeho dynamit, O nitroglycerinu, O dynamitu. Související rychlovidea v sekci Videa: Iniciace zápalkového šroubu KV-4 a Iniciace pistolového náboje teplem mimo zbra?.
|