Substances qui explosent. Les explosifs non nucléaires les plus puissants : l'hexogène, les éléments chauffants et le « destructeur chinois »

Explosifs sont appelés composés ou mélanges chimiques instables qui se transforment extrêmement rapidement sous l'influence d'une certaine impulsion en d'autres substances stables avec dégagement d'une quantité importante de chaleur et d'un grand volume de produits gazeux qui sont sous très haute pression et, en se dilatant, effectuent une ou un autre travail mécanique.

Les explosifs modernes sont soit composés chimiques (hexogène, TNT, etc..), ou mélanges mécaniques(nitrate d'ammonium et explosifs à la nitroglycérine).

Composés chimiques sont obtenus en traitant divers hydrocarbures avec de l'acide nitrique (nitration), c'est-à-dire en introduisant des substances telles que l'azote et l'oxygène dans la molécule d'hydrocarbure.

Mélanges mécaniques sont fabriqués en mélangeant des substances riches en oxygène avec des substances riches en carbone.

Dans les deux cas, l'oxygène est lié à l'azote ou au chlore (à l'exception de oxyliquités, où l'oxygène est dans un état libre et non lié).

En fonction de la teneur quantitative en oxygène de l'explosif, l'oxydation des éléments combustibles au cours du processus de transformation explosive peut être complet ou incomplet, et parfois l'oxygène peut même rester en excès. Conformément à cela, on distingue les explosifs avec un bilan d'oxygène excédentaire (positif), nul et insuffisant (négatif).

Les plus rentables sont les explosifs qui ont un bilan d'oxygène nul, puisque le carbone est complètement oxydé en CO 2 et l'hydrogène en H 2 O, En conséquence, la quantité maximale de chaleur possible pour un explosif donné est libérée. Un exemple d'un tel explosif serait dinaphtalite, qui est un mélange de nitrate d'ammonium et de dinitronaphtalène :

À équilibre excessif en oxygène l'oxygène restant inutilisé se combine à l'azote pour former des oxydes d'azote hautement toxiques, qui absorbent une partie de la chaleur, ce qui réduit la quantité d'énergie libérée lors de l'explosion. Un exemple d'explosif avec un bilan d'oxygène en excès est nitroglycérine:

Par contre, quand équilibre en oxygène insuffisant tout le carbone n’est pas converti en dioxyde de carbone ; une partie est oxydée uniquement en monoxyde de carbone. (CO) qui est également toxique, bien que dans une moindre mesure que les oxydes d'azote. De plus, une partie du carbone peut rester sous forme solide. Le carbone solide restant et son oxydation incomplète uniquement en CO entraînent une diminution de l'énergie libérée lors de l'explosion.

En effet, lors de la formation d'un gramme-molécule de monoxyde de carbone, seulement 26 kcal/mol de chaleur sont libérés, alors que lors de la formation d'un gramme-molécule de dioxyde de carbone, 94 kcal/mol sont libérés.

Un exemple d'explosif avec un bilan d'oxygène négatif est TNT:

Dans des conditions réelles, lorsque les produits d'explosion effectuent un travail mécanique, des réactions chimiques supplémentaires (secondaires) se produisent et la composition réelle des produits d'explosion diffère quelque peu des schémas de calcul donnés, et la quantité de gaz toxiques dans les produits d'explosion change.

Classification des explosifs

Les explosifs peuvent être à l'état gazeux, liquide et solide ou sous forme de mélanges de substances solides ou liquides avec des substances solides ou gazeuses.

À l’heure actuelle, alors que le nombre d’explosifs différents est très important (des milliers d’articles), les diviser uniquement en fonction de leur état physique est totalement insuffisant. Cette division ne dit rien ni sur les performances (puissance) des explosifs, par lesquelles on pourrait juger du champ d'application de l'un ou de l'autre d'entre eux, ni sur les propriétés des explosifs, par lesquelles on pourrait juger du degré de dangerosité lors de la manipulation et du stockage. . Par conséquent, trois autres classifications d’explosifs sont actuellement acceptées.

Selon le premier classement Tous les explosifs sont divisés selon leur puissance et leur portée en :.

A) puissance accrue (PETN, hexogène, tétryl) ;

B) puissance normale (TNT, acide picrique, plastites, tétritol, ammonites rocheuses, ammonites contenant 50 à 60 % de TNT et explosifs gélatineux à la nitroglycérine) ;

B) puissance réduite (explosifs au nitrate d'ammonium, en plus de ceux mentionnés ci-dessus, explosifs à la nitroglycérine en poudre et chloratites).

3. Explosifs propulseurs(poudre noire et poudre de pyroxyline et de nitroglycérine sans fumée).

Bien entendu, cette classification n’inclut pas tous les noms d’explosifs, mais uniquement ceux qui sont principalement utilisés dans les opérations de dynamitage. En particulier, sous le nom général d'explosifs au nitrate d'ammonium, il existe des dizaines de compositions différentes, chacune avec son propre nom.

Deuxième classement divise les explosifs selon leur composition chimique :

1. Composés nitrés; les substances de ce type contiennent deux à quatre groupes nitro (NO 2) ; Il s'agit notamment du tétryl, du TNT, de l'hexogène, du tétritol, de l'acide picrique et du dinitronaphtalène, qui fait partie de certains explosifs au nitrate d'ammonium.

2. Nitroesters; Les substances de ce type contiennent plusieurs groupes nitrate (ONO 2). Ceux-ci incluent le PETN, les explosifs à la nitroglycérine et les poudres sans fumée.

3. Sels d'acide nitrique- les substances contenant le groupe NO 3 dont le principal représentant est le nitrate d'ammonium NH 4 NO 3, qui fait partie de tous les explosifs au nitrate d'ammonium. Ce groupe comprend également le nitrate de potassium KNO 3 - la base de la poudre noire, et le nitrate de sodium NaNO 3, qui fait partie des explosifs à la nitroglycérine.

4. Sels d'acide hydronitrique(HN 3), dont seul l'azoture de plomb est utilisé.

5. Sels d'acide fulminate(HONC), dont seul le fulminate de mercure est utilisé.

6. Sels d'acide perchlorique, appelés chloratites et perchloratites, - les explosifs dont le composant principal - le porteur d'oxygène - est le chlorate ou le perchlorate de potassium (KClO 3 et KClO 4) ; maintenant, ils sont très rarement utilisés. Séparé de cette classification est un explosif appelé oxylique.

Sur la base de la structure chimique d'un explosif, on peut juger de ses propriétés de base :

Sensibilité, durabilité, composition des produits d'explosion, donc puissance de la substance, son interaction avec d'autres substances (par exemple, avec le matériau de la coque) et un certain nombre d'autres propriétés.

La nature de la connexion entre les groupes nitro et le carbone (dans les composés nitro et les esters nitro) détermine la sensibilité de l'explosif aux influences extérieures et sa stabilité (préservation des propriétés explosives) dans les conditions de stockage. Par exemple, les composés nitro, dans lesquels l'azote du groupe NO 2 est lié directement au carbone (C-NO 2), sont moins sensibles et plus stables que les nitroesters, dans lesquels l'azote est lié au carbone par l'intermédiaire de l'un des oxygènes de le groupe ONO 2 (C-O-NO 2 ) ; une telle connexion est moins forte et rend l'explosif plus sensible et moins persistant.

Le nombre de groupes nitro contenus dans un explosif caractérise la puissance de ce dernier, ainsi que le degré de sa sensibilité aux influences extérieures. Plus une molécule explosive contient de groupes nitro, plus elle est puissante et sensible. Ainsi, par exemple, mononitrotoluène(n'ayant qu'un seul groupe nitro) est un liquide huileux qui n'a pas de propriétés explosives ; dinitrotoluène, contenant deux groupes nitro, est déjà une substance explosive, mais avec de faibles caractéristiques explosives ; et enfin Trinitrotoluène (TNT), disposant de trois groupes nitro, est un explosif tout à fait satisfaisant en termes de puissance.

Les composés Dinitro sont utilisés dans une mesure limitée ; La plupart des explosifs modernes contiennent trois ou quatre groupes nitro.

La présence de certains autres groupes dans les explosifs affecte également ses propriétés. Par exemple, un supplément d'azote (N 3) dans le RDX augmente la sensibilité de ce dernier. Le groupe méthyle (CH 3) du TNT et du tétryl garantit que ces explosifs n'interagissent pas avec les métaux, tandis que le groupe hydroxyle (OH) de l'acide picrique est à l'origine de l'interaction facile de la substance avec les métaux (sauf l'étain) et de l'apparence de ce qu'on appelle les picrates d'autres métaux, qui sont des substances explosives très sensibles aux chocs et aux frottements.

Les explosifs obtenus en remplaçant l'hydrogène par un métal dans l'acide hydronitreux ou fulminate provoquent l'extrême fragilité des liaisons intramoléculaires et, par conséquent, la sensibilité particulière de ces substances aux influences extérieures mécaniques et thermiques.

Pour les travaux de dynamitage dans la vie quotidienne, la troisième classification des explosifs est adoptée : - sur la recevabilité de leur utilisation dans certaines conditions.

Selon cette classification, on distingue les trois groupes principaux suivants :

1. Explosifs approuvés pour les travaux ouverts.

2. Explosifs approuvés pour les travaux souterrains dans des conditions exemptes de risque d'explosion de grisou et de poussière de charbon.

3. Explosifs approuvés uniquement pour des conditions dangereuses en raison de la possibilité d'explosion de gaz ou de poussières (explosifs de sécurité).

Le critère d'attribution d'un explosif à un groupe particulier est la quantité de gaz toxiques (nocifs) libérés lors de l'explosion et la température des produits d'explosion. Ainsi, le TNT, en raison de la grande quantité de gaz toxiques produits lors de son explosion, ne peut être utilisé qu'en travaux ouverts ( construction et carrières), tandis que les explosifs au nitrate d'ammonium sont autorisés aussi bien dans les travaux à ciel ouvert que souterrains dans des conditions qui ne sont pas dangereuses en termes de gaz et de poussières. Pour les travaux souterrains, où la présence de mélanges gazeux et poussières-air explosifs est possible, seuls les explosifs à basse température des produits d'explosion sont autorisés.

Terminologie

La complexité et la diversité de la chimie et de la technologie des explosifs, les contradictions politiques et militaires dans le monde et le désir de classifier toute information dans ce domaine ont conduit à des formulations de termes instables et variées.

Application industrielle

Les explosifs sont également largement utilisés dans l’industrie pour diverses opérations de dynamitage. La consommation annuelle d'explosifs dans les pays à production industrielle développée, même en temps de paix, s'élève à des centaines de milliers de tonnes. En temps de guerre, la consommation d'explosifs augmente fortement. Ainsi, pendant la Première Guerre mondiale, dans les pays en guerre, elle s'élevait à environ 5 millions de tonnes et pendant la Seconde Guerre mondiale, elle dépassait les 10 millions de tonnes. L'utilisation annuelle d'explosifs aux États-Unis dans les années 1990 était d'environ 2 millions de tonnes.

• lancement
  Les explosifs propulsifs (poudre et carburant pour fusée) servent de sources d'énergie pour lancer des corps (obus, mines, balles, etc.) ou propulser des fusées. Leur particularité est la capacité de subir une transformation explosive sous forme de combustion rapide, mais sans détonation.
• pyrotechnique
  Les compositions pyrotechniques sont utilisées pour obtenir des effets pyrotechniques (lumière, fumée, incendiaire, sonore, etc.). Le principal type de transformations explosives des compositions pyrotechniques est la combustion.

Les explosifs propulsifs (poudre) sont principalement utilisés comme charges propulsives pour différents types d'armes et sont destinés à conférer une certaine vitesse initiale à un projectile (torpille, balle, etc.). Le type prédominant de leur transformation chimique est la combustion rapide provoquée par un faisceau de feu provenant de moyens d'allumage. La poudre à canon est divisée en deux groupes :

a) enfumé ;

b) sans fumée.

Les représentants du premier groupe peuvent être de la poudre noire, qui est un mélange de salpêtre, de soufre et de charbon, par exemple de la poudre d'artillerie et de canon, composée de 75 % de nitrate de potassium, 10 % de soufre et 15 % de charbon. Le point d'éclair de la poudre noire est de 290 à 310°C.

Le deuxième groupe comprend la pyroxyline, la nitroglycérine, le diglycol et d'autres poudres à canon. Le point d'éclair des poudres sans fumée est de 180 - 210°C.

Les compositions pyrotechniques (incendiaires, éclairantes, signaleuses et traceuses), utilisées pour équiper des munitions spéciales, sont des mélanges mécaniques d'agents oxydants et de substances inflammables. Dans des conditions normales d'utilisation, lorsqu'ils brûlent, ils produisent un effet pyrotechnique correspondant (incendie, éclairage, etc.). Beaucoup de ces composés ont également des propriétés explosives et peuvent exploser dans certaines conditions.

Selon le mode de préparation des charges

• pressé
• fonte (alliages explosifs)
• fréquenté

Par domaine d'application

• militaire
• industriel

• pour l'exploitation minière (exploitation minière, production de matériaux de construction, opérations de décapage)
  Selon les conditions d'utilisation sûre, les explosifs industriels destinés à l'exploitation minière sont divisés en

• non-sécurité
• sécurité

• pour la construction (barrages, canaux, fosses, tranchées routières et remblais)
• pour l'exploration sismique
• pour la destruction des structures de bâtiments
• pour le traitement des matériaux (soudage par explosion, durcissement par explosion, découpe par explosion)

• usage spécial (par exemple, moyen pour désamarrer un vaisseau spatial)
• usage antisocial (terrorisme, hooliganisme), utilisant souvent des substances de mauvaise qualité et des mélanges faits maison.
• expérimental.

Par degré de danger

Il existe différents systèmes de classification des explosifs selon le degré de danger. Les plus célèbres :

• Un système harmonisé à l’échelle mondiale de classification et d’étiquetage des produits chimiques

• Classification selon le degré de dangerosité dans l'exploitation minière ;

L'énergie de l'explosif lui-même est faible. L'explosion de 1 kg de TNT libère 6 à 8 fois moins d'énergie que la combustion de 1 kg de charbon, mais lors de l'explosion, cette énergie est libérée des dizaines de millions de fois plus rapidement que lors des processus de combustion conventionnels. De plus, le charbon ne contient pas d’agent oxydant.

Voir aussi

Littérature

1. Encyclopédie militaire soviétique. M., 1978.
2. Pozdnyakov Z.G., Rossi B.D. Manuel des explosifs et explosifs industriels. - M. : « Nedra », 1977. - 253 p.
3. Fedoroff, Basil T. et coll. Encyclopédie des explosifs et objets connexes, vol.1-7. - Douvres, New Jersey : Picatinny Arsenal, 1960-1975.

Links

• // Dictionnaire encyclopédique de Brockhaus et Efron : En 86 volumes (82 volumes et 4 supplémentaires). - Saint-Pétersbourg. , 1890-1907.

Fondation Wikimédia.

• 2010.
• Nouvelle Vague (série)

Rucker, Rudy

Voyez ce que sont les « explosifs » dans d’autres dictionnaires : Explosifs - (a. explosifs, agents de dynamitage ; n. Sprengstoffe ; f. explosifs ; i. explosivos) chimique. composés ou mélanges de substances qui, dans certaines conditions, sont capables de se propager extrêmement rapidement (explosifs) par des produits chimiques. transformation avec dégagement de chaleur...

Encyclopédie géologique EXPLOSIFS

Encyclopédie géologique- (Matières explosives) substances susceptibles de provoquer une explosion du fait de leur transformation chimique en gaz ou vapeurs. Les V. V. sont divisés en poudres propulsives, explosifs puissants qui ont un effet écrasant et déclenchent l'allumage et la détonation des autres... Dictionnaire marin Dictionnaire encyclopédique scientifique et technique

Encyclopédie géologique- ce sont des substances ou leurs mélanges qui, sous l'influence d'influences extérieures (échauffement, choc, frottement, explosion d'une autre substance), peuvent se décomposer très rapidement avec dégagement de gaz et une grande quantité de chaleur.

Les mélanges explosifs existaient bien avant l’apparition de l’homme sur Terre. Le petit coléoptère bombardier bleu-orange (1 à 2 cm de long) Branchynus explodans se défend des attaques de manière très ingénieuse. Une solution concentrée de peroxyde d’hydrogène s’accumule dans un petit sac de son corps. Au bon moment, cette solution est rapidement mélangée à l'enzyme catalase. La réaction qui se produit a été observée par toute personne ayant traité un doigt coupé avec une solution pharmaceutique de peroxyde à 3 % : la solution bout littéralement, libérant des bulles d'oxygène. Parallèlement, le mélange est chauffé (l'effet thermique de la réaction 2H 2 O 2 ® 2H 2 O + O 2 est de 190 kJ/mol). Chez le coléoptère, au même moment, une autre réaction se produit, catalysée par l'enzyme peroxydase : l'oxydation de l'hydroquinone par le peroxyde d'hydrogène en benzoquinone (l'effet thermique de cette réaction est supérieur à 200 kJ/mol). La chaleur générée est suffisante pour chauffer la solution à 100°C et même l’évaporer partiellement. La réaction du coléoptère est si rapide que le mélange caustique, chauffé à haute température, est projeté avec un son fort sur l'ennemi. Si un jet pesant seulement un demi-gramme touche la peau humaine, cela provoquera une légère brûlure.

Le principe « inventé » par le scarabée est typique des explosifs de nature chimique, dans lesquels de l'énergie est libérée en raison de la formation de liaisons chimiques fortes. Dans les armes nucléaires, l’énergie est libérée par la fission ou la fusion de noyaux atomiques. Une explosion est une libération très rapide d’énergie dans un volume limité. Dans ce cas, un échauffement et une dilatation instantanés de l'air se produisent et une onde de choc commence à se propager, entraînant de grandes destructions. Si vous faites exploser de la dynamite (sans coque en acier) sur la Lune, où il n'y a pas d'air, les conséquences destructrices seront infiniment moindres que sur Terre. La nécessité d'une libération d'énergie très rapide pour une explosion est mise en évidence par ce fait. Il est bien connu qu'un mélange d'hydrogène et de chlore explose s'il est exposé à la lumière directe du soleil ou si du magnésium brûlant est amené dans le ballon - cela est écrit même dans les manuels scolaires, mais si la lumière n'est pas si brillante, la réaction se poursuivra. complètement calmement, et le magnésium y sera libéré avec la même énergie, mais pas en un centième de seconde, mais en plusieurs heures, et par conséquent, la chaleur se dissipera simplement dans l'air ambiant.

Lorsqu’une réaction exothermique se produit, l’énergie thermique libérée chauffe non seulement l’environnement, mais aussi les réactifs eux-mêmes. Cela conduit à une augmentation de la vitesse de réaction, ce qui à son tour accélère le dégagement de chaleur et augmente encore la température. Si l'évacuation de la chaleur dans l'espace environnant ne suit pas le rythme de sa libération, la réaction peut alors, comme disent les chimistes, « se déchaîner » - le mélange va bouillir et éclabousser hors du récipient de réaction ou même exploser si le les gaz et vapeurs libérés ne parviennent pas à sortir rapidement du navire. C'est ce qu'on appelle l'explosion thermique. Par conséquent, lors de réactions exothermiques, les chimistes surveillent attentivement la température, l'abaissant si nécessaire en ajoutant des morceaux de glace dans le ballon ou en plaçant le récipient dans un mélange réfrigérant. Il est particulièrement important de pouvoir calculer le taux de dégagement et d'évacuation de la chaleur pour les réacteurs industriels.

L'énergie est libérée très rapidement en cas de détonation. Ce mot (il vient du latin detonare - tonnerre) désigne la transformation chimique d'une substance explosive, qui s'accompagne de la libération d'énergie et de la propagation d'une onde à travers la substance à une vitesse supersonique. La réaction chimique est excitée par une onde de choc intense, qui forme le front avant de l’onde de détonation. La pression dans le front d'onde de choc est de plusieurs dizaines de milliers de mégapascals (centaines de milliers d'atmosphères), ce qui explique l'énorme effet destructeur de tels processus. L'énergie libérée dans la zone de réaction chimique maintient en permanence une pression élevée dans l'onde de choc. La détonation se produit dans de nombreux composés et leurs mélanges. Par exemple, le tétranitrométhane C(NO 2) 4 - un liquide lourd et incolore à l'odeur âcre - est distillé sans explosion, mais ses mélanges avec de nombreux composés organiques explosent avec une force énorme. Ainsi, lors d'une conférence dans l'une des universités allemandes en 1919, de nombreux étudiants sont morts à cause de l'explosion d'un brûleur utilisé pour démontrer la combustion d'un mélange de tétranitrométhane et de toluène. Il s'est avéré que l'assistant de laboratoire, lors de la préparation du mélange, a mélangé les fractions massiques et volumiques des composants, et avec des densités de réactif de 1,64 et 0,87 g/cm3, cela a provoqué un changement presque double dans la composition du mélange, ce qui conduit à la tragédie.

Quelles substances peuvent exploser ? Tout d'abord, il s'agit des composés dits endothermiques, c'est-à-dire des composés dont la formation à partir de substances simples s'accompagne non pas de la libération, mais de l'absorption d'énergie. Ces substances comprennent notamment l'acétylène, l'ozone, les oxydes de chlore, les peroxydes . Ainsi, la formation de 1 mole de C 2 H 2 à partir d'éléments s'accompagne d'un coût de 227 kJ. Cela signifie que l'acétylène doit être considéré comme un composé potentiellement instable, puisque la réaction de sa décomposition en substances simples C 2 H 2 ® 2C + H 2 s'accompagne de la libération d'une très haute énergie. C'est pourquoi, contrairement à de nombreux autres gaz, l'acétylène n'est jamais pompé dans des bouteilles sous haute pression - cela peut conduire à une explosion (dans les bouteilles contenant de l'acétylène, ce gaz est dissous dans de l'acétone, imprégnée d'un support poreux).

Les acétylèneides de métaux lourds - argent, cuivre - se décomposent de manière explosive. L'ozone pur est également très dangereux pour la même raison, dont la désintégration d'une mole libère 142 kJ d'énergie. Cependant, de nombreux composés potentiellement instables peuvent s’avérer assez stables en pratique. Un exemple est l'éthylène, la raison de sa stabilité est le très faible taux de décomposition en substances simples.

Historiquement, la première substance explosive inventée par l'homme était la poudre à canon noire (alias noire) - un mélange de soufre finement broyé, de charbon de bois et de nitrate de potassium - le nitrate de potassium (le nitrate de sodium ne convient pas, car il est hygroscopique, c'est-à-dire qu'il devient humide dans l'air). Cette invention a coûté la vie à des millions de personnes au cours des siècles passés. Cependant, il s'avère que la poudre à canon a été inventée à d'autres fins : les anciens Chinois utilisaient la poudre à canon pour créer des feux d'artifice il y a plus de deux mille ans. La composition de la poudre à canon chinoise lui permettait de brûler sans exploser.

Les anciens Grecs et Romains n’avaient pas de salpêtre, ils ne pouvaient donc pas avoir de poudre à canon. Vers le Ve siècle. le salpêtre est venu de l'Inde et de la Chine jusqu'à Byzance, la capitale de l'empire grec. À Byzance, on a découvert qu'un mélange de salpêtre et de substances inflammables brûle très intensément et est impossible à éteindre. La raison pour laquelle cela se produit est devenue connue bien plus tard - de tels mélanges n'ont pas besoin d'air pour brûler : le salpêtre lui-même est une source d'oxygène). Des mélanges combustibles contenant du salpêtre appelés « feu grec » ont commencé à être utilisés dans les guerres. Avec leur aide, en 670 et 718, les navires de la flotte arabe qui assiégea Constantinople furent incendiés. Au 10ème siècle Byzance a repoussé l'invasion bulgare grâce au feu grégeois.

Les siècles passèrent et la poudre à canon fut réinventée dans l’Europe médiévale. Cela s'est produit au 13ème siècle. Et qui était l’inventeur est inconnu. Selon une légende, un moine de Fribourg, Berthold Schwartz, aurait broyé un mélange de soufre, de charbon de bois et de salpêtre dans un mortier de métaux lourds. Une boule de fer est tombée accidentellement dans le mortier. Il y eut un rugissement terrible, une fumée âcre s'échappa du mortier et un trou apparut dans le plafond - il fut percé par une balle qui sortit du mortier à grande vitesse. Il est devenu clair quel énorme pouvoir réside dans la poudre noire (le mot «poudre à canon» lui-même vient du vieux russe «poussière» - poussière, poudre). En 1242, la poudre à canon fut décrite par le philosophe et naturaliste anglais Roger Bacon. La poudre à canon a commencé à être utilisée dans la guerre. En 1300, le premier canon fut coulé, et bientôt les premiers canons apparurent. La première usine de poudre à canon d'Europe a été construite en Bavière en 1340. Au 14ème siècle. Les armes à feu ont également commencé à être utilisées en Russie : avec leur aide, les Moscovites ont défendu leur ville en 1382 contre les troupes du Tatar Khan Tokhtamysh.

L’invention de la poudre à canon a eu un impact énorme sur l’histoire du monde. Grâce aux armes à feu, les mers et les continents ont été conquis, des civilisations ont été détruites, des nations entières ont été détruites ou conquises. Mais la découverte de la poudre à canon avait aussi des aspects positifs. La chasse aux animaux sauvages est devenue plus facile. En 1627, à Banska Stjavice, sur le territoire de la Slovaquie moderne, la poudre à canon fut utilisée pour la première fois dans l'exploitation minière, pour détruire la roche dans une mine. Grâce à la poudre à canon, une science particulière de calcul du mouvement des noyaux est apparue - la balistique. Les méthodes de coulée des métaux pour les canons ont commencé à être améliorées et de nouveaux alliages solides ont été inventés et testés. De nouvelles méthodes de production de poudre à canon ont également été développées - et surtout du salpêtre.

Le nombre d’usines de poudre à canon augmenta partout dans le monde. Ils étaient utilisés pour produire de nombreux types de poudre noire - pour les mines, les canons, les fusils, y compris ceux de chasse. Des recherches ont montré que la poudre à canon a la capacité de brûler très rapidement. La combustion de la composition de poudre la plus courante est approximativement décrite par l'équation 2KNO 3 + S + 3C ® K 2 S + 3CO 2 + N 2 (en plus du sulfure, du sulfate de potassium K 2 SO 4 est également formé). La composition spécifique des produits dépend de la pression de combustion. D.I. Mendeleev, qui a étudié cette question, a souligné une différence significative dans la composition des résidus solides lors des tirs à blanc et des tirs de combat.

Dans tous les cas, lorsque la poudre à canon brûle, une grande quantité de gaz est libérée. Si de la poudre à canon est versée sur le sol et incendiée, elle n'explosera pas, mais brûlera simplement rapidement, mais si elle brûle dans un espace confiné, par exemple dans une cartouche d'arme à feu, les gaz libérés poussent avec force la balle hors de la cartouche, et elle s'envole hors du canon à grande vitesse. En 1893, à l'Exposition universelle de Chicago, l'industriel allemand Krupp présente un canon chargé de 115 kg de poudre noire ; son projectile pesant 115 kg a parcouru 20 km en 71 secondes, atteignant une hauteur de 6,5 km à son point le plus haut. .

Les particules de solides produites par la combustion de la poudre noire créent de la fumée noire, et les champs de bataille étaient parfois tellement enveloppés de fumée qu'elles masquaient la lumière du soleil (dans le roman Guerre et Paix décrit comment la fumée rendait difficile aux commandants de contrôler le déroulement des batailles). Les particules produites lors de la combustion de la poudre noire contaminent l'âme des armes à feu, de sorte que le canon d'une arme à feu ou d'un canon devait être nettoyé régulièrement.

Vers la fin du 19ème siècle. la poudre noire a pratiquement épuisé ses capacités. Les chimistes connaissaient beaucoup d'explosifs, mais ils n'étaient pas adaptés au tir : leur force d'écrasement (forte explosive) était telle que le canon se serait brisé en morceaux avant même que l'obus ou la balle ne le quitte. Cette propriété est possédée, par exemple, par l'azoture de plomb Pb(N 3) 2, le fulminate de mercure Hg(CNO) 2 - un sel d'acide fulminate (fulmique). Ces substances explosent facilement lors du frottement et de l'impact ; elles sont utilisées pour charger les amorces et servent à enflammer la poudre à canon.

En 1884, l'ingénieur français Paul Viel a inventé un nouveau type de poudre à canon : la pyroxyline. La pyroxyline a été obtenue en 1846 par nitration de cellulose (fibre), mais pendant longtemps, ils n'ont pas pu développer une technologie permettant de produire une poudre à canon stable et sûre à manipuler. Viel, après avoir dissous la pyroxyline dans un mélange d'alcool et d'éther, obtint une masse pâteuse qui, après pressage et séchage, donna une excellente poudre à canon. Allumé dans l'air, il brûlait doucement et, dans une cartouche ou un étui, il explosait avec une grande force à cause du détonateur. La nouvelle poudre à canon était beaucoup plus puissante que la poudre à canon noire et, une fois brûlée, elle ne produisait pas de fumée, c'est pourquoi elle était appelée sans fumée. Cette poudre permettait de réduire le calibre (diamètre intérieur) des fusils de chasse et des pistolets et ainsi d'augmenter non seulement la portée, mais aussi la précision du tir. En 1889, une poudre à canon sans fumée encore plus puissante est apparue : la nitroglycérine. Le grand chimiste russe D.I. Mendeleev a fait beaucoup pour améliorer la poudre à canon sans fumée. Voici ce qu'il a lui-même écrit à ce sujet :

« De la poudre noire fumée a été trouvée par les Chinois et les moines - presque par accident, par contact, par mélange mécanique, dans l'obscurité scientifique. La poudre sans fumée a été découverte à la lumière des connaissances chimiques modernes. Il constituera une nouvelle ère dans les affaires militaires, non pas parce qu'il ne permet pas à la fumée d'obscurcir les yeux, mais surtout parce que, avec moins de poids, il permet de conférer des vitesses de 600, 800 et même 1 000 mètres par seconde aux balles et tous les autres projectiles, et représente en même temps tous les éléments d'une amélioration ultérieure - avec l'aide de la recherche scientifique sur les phénomènes invisibles qui se produisent lors de sa combustion. La poudre à canon sans fumée constitue un nouveau lien entre la puissance des pays et leur développement scientifique. C’est pour cette raison que, étant l’un des guerriers de la science russe, dans mes années et mes forces en déclin, je n’ai pas osé abandonner l’analyse des problèmes de la poudre à canon sans fumée.

La poudre à canon créée par Mendeleïev a passé avec succès les tests en 1893 : elle a été tirée avec un canon de 12 pouces et l'inspecteur d'artillerie navale, l'amiral Makarov, a félicité le scientifique pour sa brillante victoire. Grâce à la poudre sans fumée, la portée de tir a été considérablement augmentée. A partir d'un énorme canon Big Bertha pesant 750 tonnes, les Allemands ont tiré sur Paris à une distance de 128 km. La vitesse initiale du projectile était de 2 km/s et son point culminant était situé loin dans la stratosphère, à une altitude de 40 km. Au cours de l'été 1918, plus de 300 obus furent tirés sur Paris, mais, bien entendu, ces tirs n'avaient qu'une signification psychologique, puisqu'il n'était pas nécessaire de parler d'exactitude.

La poudre sans fumée est utilisée non seulement dans les armes à feu, mais également dans les moteurs de fusée (carburant solide pour fusée). Pendant la Seconde Guerre mondiale, notre armée a utilisé avec succès des roquettes à combustible solide - elles ont été tirées par les légendaires mortiers des gardes Katyusha.

Le produit de la nitration du phénol, le trinitrophénol (acide picrique), a connu un sort similaire. Il a été obtenu dès 1771 et était utilisé comme colorant jaune. Et seulement à la fin du XIXe siècle. ils commencèrent à l'utiliser pour équiper des grenades, des mines et des obus appelés lyddita. Le pouvoir destructeur colossal de cette substance, utilisée pendant la guerre des Boers, est décrit avec vivacité par Louis Boussenard dans son roman d'aventures. Capitaine Rip-Head. Et depuis 1902, le trinitrotoluène (TNT, Tol), plus sûr, a commencé à être utilisé aux mêmes fins. Le Tall est largement utilisé dans les opérations de dynamitage dans l'industrie sous forme de blocs coulés (ou pressés), car cette substance peut fondre en toute sécurité lorsqu'elle est chauffée au-dessus de 80°C.

La nitroglycérine, très dangereuse à manipuler, possède les propriétés explosives les plus puissantes. En 1866, Alfred Nobel réussit à « l'apprivoiser », qui, en mélangeant de la nitroglycérine avec un matériau ininflammable, reçut de la dynamite. La dynamite était utilisée pour creuser des tunnels et dans de nombreuses autres opérations minières. La première année, son utilisation dans la construction de tunnels en Prusse a permis d'économiser 12 millions de marks-or.

Les explosifs modernes doivent satisfaire à de nombreuses conditions : sécurité de la production et de la manipulation, dégagement de grands volumes de gaz et efficacité. L'explosif le moins cher est un mélange de nitrate d'ammonium et de carburant diesel ; sa production représente 80 % de tous les explosifs. Lequel est le plus puissant ? Cela dépend du critère de puissance. D'une part, la vitesse de détonation est importante, c'est-à-dire vitesse de propagation des ondes. D'autre part, la densité de la substance, car plus il est élevé, plus d’énergie, toutes choses égales par ailleurs, est libérée par unité de volume. Ainsi, pour les composés nitrés les plus puissants, les deux paramètres ont été améliorés de 20 à 25 % sur plus de 100 ans, comme le montre le tableau suivant :

Hexogène (1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyclohexane, cyclonite), devenu notoire ces dernières années, avec ajout de paraffine ou de cire, ainsi qu'en mélange avec d'autres substances (TNT, ammonium nitrate, aluminium) a commencé à être utilisé en 1940. Il est utilisé pour charger des munitions et est également inclus dans les ammonites utilisées dans le travail de la roche.

L'explosif le plus puissant produit (depuis 1955) à l'échelle industrielle est l'octogène (1,3,5,7-tétranitro-1,3,5,7-tétraazocyclooctane). Le HMX est assez résistant à la chaleur, il est donc utilisé pour le dynamitage dans des conditions de température élevée, par exemple dans des puits profonds. Un mélange d'octogène et de TNT (octol) est un composant des carburants solides pour fusées. Le record absolu est détenu par l'hexanitroisowurtzitane, synthétisé aux USA en 1990. L'onde de choc provoquée par son explosion se propage 30 fois plus vite que le son

Ilya Leenson

Pendant la majeure partie de l’histoire, l’homme a utilisé toutes sortes d’armes blanches pour détruire les siens, depuis une simple hache de pierre jusqu’à des outils métalliques très avancés et difficiles à fabriquer. Vers les XIe et XIIe siècles, les armes à feu ont commencé à être utilisées en Europe et l'humanité a ainsi découvert l'explosif le plus important : la poudre noire.

Ce fut un tournant dans l’histoire militaire, même s’il faudra encore environ huit siècles pour que les armes à feu remplacent complètement l’acier aiguisé sur le champ de bataille. Parallèlement aux progrès des canons et des mortiers, les explosifs se sont développés - non seulement de la poudre à canon, mais aussi toutes sortes de compositions permettant d'équiper des obus d'artillerie ou de fabriquer des mines terrestres. Le développement de nouveaux explosifs et engins explosifs se poursuit activement aujourd'hui.

Aujourd'hui, des dizaines d'explosifs sont connus. Outre les besoins militaires, les explosifs sont activement utilisés dans les mines, dans la construction de routes et de tunnels. Cependant, avant de parler des principaux groupes d'explosifs, il convient de mentionner plus en détail les processus se produisant lors d'une explosion et de comprendre le principe d'action des explosifs.

Explosifs : qu'est-ce que c'est ?

Les explosifs sont un vaste groupe de composés ou de mélanges chimiques qui, sous l'influence de facteurs externes, sont capables de réactions rapides, auto-entretenues et incontrôlables, libérant de grandes quantités d'énergie. En termes simples, une explosion chimique est le processus de conversion de l'énergie des liaisons moléculaires en énergie thermique. Il en résulte généralement une grande quantité de gaz chauds, qui effectuent un travail mécanique (écrasement, destruction, déplacement, etc.).

La classification des explosifs est assez complexe et déroutante. Les explosifs comprennent des substances qui se désintègrent non seulement lors d'une explosion (détonation), mais également par combustion lente ou rapide. Le dernier groupe comprend la poudre à canon et divers types de mélanges pyrotechniques.

En général, les concepts de « détonation » et de « déflagration » (combustion) sont essentiels pour comprendre les processus d’une explosion chimique.

La détonation est la propagation rapide (supersonique) d'un front de compression accompagné d'une réaction exothermique dans un explosif. Dans ce cas, les transformations chimiques se produisent si rapidement et une telle quantité d'énergie thermique et de produits gazeux est libérée qu'une onde de choc se forme dans la substance. La détonation est le processus d'implication la plus rapide, pourrait-on dire, de type avalanche, d'une substance dans la réaction d'une explosion chimique.

La déflagration, ou combustion, est un type de réaction chimique redox au cours de laquelle son front se déplace à travers une substance en raison d'un transfert de chaleur normal. De telles réactions sont bien connues de tous et sont souvent rencontrées dans la vie de tous les jours.

Il est curieux que l’énergie libérée lors de l’explosion ne soit pas si grande. Par exemple, lors de la détonation de 1 kg de TNT, il est libéré plusieurs fois moins que lors de la combustion de 1 kg de charbon. Cependant, lors d’une explosion, cela se produit des millions de fois plus rapidement, toute l’énergie est libérée presque instantanément.

Il convient de noter que la vitesse de propagation de la détonation est la caractéristique la plus importante des explosifs. Plus il est élevé, plus la charge explosive est efficace.

Pour déclencher le processus d’une explosion chimique, une exposition à un facteur externe est nécessaire ; elle peut être de plusieurs types :

• mécanique (crevaison, choc, frottement) ;
• chimique (réaction d'une substance avec une charge explosive) ;
• détonation externe (explosion à proximité immédiate d'un explosif) ;
• thermique (flamme, chauffage, étincelle).

Il convient de noter que différents types d'explosifs ont une sensibilité différente aux influences extérieures.

Certains d'entre eux (par exemple la poudre noire) réagissent bien aux effets thermiques, mais ne réagissent pratiquement pas aux effets mécaniques et chimiques. Et pour faire exploser le TNT, seule une détonation est nécessaire. Le fulminate de mercure réagit violemment à tout stimulus externe, et certains explosifs explosent sans aucune influence extérieure. L’utilisation pratique de tels explosifs « explosifs » est tout simplement impossible.

Propriétés de base des explosifs

Les principaux sont :

• température des produits d'explosion ;
• chaleur d'explosion;
• vitesse de détonation ;
• brisance;
• haute explosivité.

Les deux derniers points doivent être abordés séparément. La brisance d'un explosif est sa capacité à détruire le milieu environnant (roche, métal, bois). Cette caractéristique dépend largement de l'état physique dans lequel se trouve l'explosif (degré de broyage, densité, homogénéité). La brisance dépend directement de la vitesse de détonation de l'explosif - plus elle est élevée, plus l'explosif peut écraser et détruire les objets environnants.

Les explosifs puissants sont généralement utilisés pour remplir des obus d'artillerie, des bombes aériennes, des mines, des torpilles, des grenades et d'autres munitions. Ce type d'explosif est moins sensible aux facteurs externes ; une détonation externe est nécessaire pour faire exploser une telle charge explosive. En fonction de leur pouvoir destructeur, les explosifs brisants sont divisés en :

• Haute puissance : hexogène, tétryl, oxogène ;
• Puissance moyenne : TNT, mélinite, plaste ;
• Puissance réduite : explosifs à base de nitrate d'ammonium.

Plus l'explosivité d'un explosif est élevée, mieux il détruira le corps d'une bombe ou d'un projectile, donnera plus d'énergie aux fragments et créera une onde de choc plus puissante.

Une propriété tout aussi importante des explosifs est leur haute explosivité. C'est la caractéristique la plus générale de tout explosif ; elle montre à quel point un explosif particulier est destructeur. L'explosivité élevée dépend directement de la quantité de gaz formés lors de l'explosion. Il convient de noter que la brisance et la haute explosivité ne sont généralement pas liées les unes aux autres.

Une explosivité et une brisance élevées déterminent ce que nous appelons la puissance ou la force d'une explosion. Cependant, à diverses fins, il est nécessaire de sélectionner les types d'explosifs appropriés. Une explosivité élevée est très importante pour les obus, les mines et les bombes aériennes, mais pour les opérations minières, les explosifs ayant un niveau d'explosivité élevé significatif sont plus adaptés. En pratique, le choix des explosifs est beaucoup plus compliqué, et pour choisir le bon explosif, toutes ses caractéristiques doivent être prises en compte.

Il existe une méthode généralement acceptée pour déterminer la puissance de divers explosifs. C'est ce qu'on appelle l'équivalent du TNT, lorsque la puissance du TNT est conventionnellement considérée comme l'unité. En utilisant cette méthode, on peut calculer que la puissance de 125 grammes de TNT est égale à 100 grammes d'hexogène et 150 grammes d'ammonite.

Une autre caractéristique importante des explosifs est leur sensibilité. Elle est déterminée par la probabilité d'une explosion explosive lorsqu'elle est exposée à l'un ou l'autre facteur. La sécurité de la production et du stockage des explosifs dépend de ce paramètre.

Pour mieux montrer l'importance de cette caractéristique d'un explosif, on peut dire que les Américains ont développé une norme spéciale (STANAG 4439) pour la sensibilité des explosifs. Et ils ont dû le faire non pas à cause d'une belle vie, mais après une série d'accidents graves : une explosion sur la base aérienne américaine de Bien Ho au Vietnam a tué 33 personnes, à la suite d'explosions sur le porte-avions Forrestal, environ 80 des avions ont été endommagés, et après la détonation de missiles sur l'USS Oriskany (1966). Ce qui est bon, ce n’est donc pas seulement un explosif puissant, mais un explosif qui explose exactement au bon moment – ​​et plus jamais.

Tous les explosifs modernes sont soit des composés chimiques, soit des mélanges mécaniques. Le premier groupe comprend l'hexogène, le TNT, la nitroglycérine et l'acide picrique. Les explosifs chimiques sont généralement produits par nitration de divers types d'hydrocarbures, ce qui conduit à l'introduction d'azote et d'oxygène dans leurs molécules. Le deuxième groupe comprend les explosifs au nitrate d’ammonium. Ces types d'explosifs contiennent généralement des substances riches en oxygène et en carbone. Pour augmenter la température d'explosion, des poudres métalliques sont souvent ajoutées au mélange : aluminium, béryllium, magnésium.

En plus de toutes les propriétés ci-dessus, tout explosif doit être chimiquement résistant et adapté au stockage à long terme. Dans les années 80 du siècle dernier, les Chinois ont pu synthétiser un puissant explosif - l'urée tricyclique. Sa puissance était vingt fois supérieure à celle du TNT. Le problème était que quelques jours après la production, la substance se décomposait et se transformait en mucus, impropre à une utilisation ultérieure.

Classification des explosifs

Selon leurs propriétés explosives, les explosifs sont divisés en :

1. Initier. Ils sont utilisés pour faire exploser d’autres explosifs. Les principales différences entre les explosifs de ce groupe sont leur grande sensibilité aux facteurs initiateurs et leur vitesse de détonation élevée. Ce groupe comprend : le fulminate de mercure, le diazodinitrophénol, le trinitroresorcinate de plomb et autres. En règle générale, ces composés sont utilisés dans les capuchons d'allumeurs, les tubes d'allumage, les capuchons de détonateurs, les pétards et les autodestructeurs ;
2. Des explosifs puissants. Ce type d'explosif a un niveau d'explosif puissant important et est utilisé comme charge principale pour la grande majorité des munitions. Ces explosifs puissants diffèrent par leur composition chimique (N-nitramines, nitrates, autres composés nitro). Parfois, ils sont utilisés sous forme de mélanges divers. Les explosifs puissants sont également activement utilisés dans l'exploitation minière, lors de la pose de tunnels et d'autres travaux d'ingénierie ;
3. Explosifs propulseurs. Ils constituent une source d'énergie pour lancer des obus, des mines, des balles, des grenades, ainsi que pour déplacer des missiles. Cette classe d'explosifs comprend la poudre à canon et divers types de carburant pour fusée ;
4. Compositions pyrotechniques. Utilisé pour équiper des munitions spéciales. Lorsqu'ils sont brûlés, ils produisent un effet spécifique : éclairant, signalisant, incendiaire.

Les explosifs sont également divisés selon leur état physique en :

1. Liquide. Par exemple, le nitroglycol, la nitroglycérine, le nitrate d'éthyle. Il existe également divers mélanges liquides d'explosifs (panclastite, explosifs Sprengel) ;
2. Gazeux;
3. Similaire à un gel. Si vous dissolvez la nitrocellulose dans la nitroglycérine, vous obtenez ce qu'on appelle la gelée explosive. Il s'agit d'une substance gélatineuse explosive extrêmement instable, mais assez puissante. Les terroristes révolutionnaires russes aimaient l'utiliser à la fin du XIXe siècle ;
4. Suspensions. Un groupe assez important d'explosifs utilisés aujourd'hui à des fins industrielles. Il existe différents types de suspensions explosives dans lesquelles l'explosif ou comburant est un milieu liquide ;
5. Explosifs en émulsion. Un type d’explosif très populaire de nos jours. Souvent utilisé dans les travaux de construction ou miniers ;
6. Solide. Le groupe d'explosifs le plus courant. Cela inclut presque tous les explosifs utilisés dans les affaires militaires. Ils peuvent être monolithiques (TNT), granulaires ou pulvérulents (RDX) ;
7. Plastique. Ce groupe d'explosifs a de la plasticité. Ces explosifs sont plus chers que les explosifs ordinaires et sont donc rarement utilisés pour remplir des munitions. Un représentant typique de ce groupe est le plaste (ou plastite). Il est souvent utilisé lors de sabotages pour saper des structures. En termes de composition, le plaste est un mélange d'hexogène et d'une sorte de plastifiant ;
8. Élastique.

Une petite histoire de VV

La première substance explosive inventée par l’humanité était la poudre noire. On pense qu'il a été inventé en Chine au 7ème siècle après JC. Cependant, aucune preuve fiable de cela n’a encore été trouvée. En général, de nombreux mythes et histoires évidemment fantastiques ont été créés autour de la poudre à canon et des premières tentatives de son utilisation.

Il existe des textes chinois anciens qui décrivent des mélanges de composition similaire à la poudre noire noire. Ils étaient utilisés comme médicaments et également pour des spectacles pyrotechniques. En outre, de nombreuses sources affirment qu'au cours des siècles suivants, les Chinois ont activement utilisé la poudre à canon pour produire des roquettes, des mines, des grenades et même des lance-flammes. Certes, les illustrations de certains types de ces armes à feu anciennes jettent le doute sur la possibilité de leur utilisation pratique.

Même avant la poudre à canon, l'Europe a commencé à utiliser le « feu grec » - un explosif inflammable dont la recette, malheureusement, n'a pas survécu jusqu'à ce jour. Le « feu grec » était un mélange inflammable qui non seulement ne pouvait pas être éteint par l’eau, mais devenait même encore plus inflammable au contact de celle-ci. Cet explosif a été inventé par les Byzantins ; ils utilisaient activement le « feu grec » tant sur terre que lors des batailles navales, et gardaient sa recette dans la plus stricte confidentialité. Les experts modernes estiment que ce mélange comprenait du pétrole, du goudron, du soufre et de la chaux vive.

La poudre à canon est apparue pour la première fois en Europe vers le milieu du XIIIe siècle, et on ne sait toujours pas exactement comment elle est arrivée sur le continent. Parmi les inventeurs européens de la poudre à canon, les noms du moine Berthold Schwartz et du scientifique anglais Roger Bacon sont souvent cités, même si les historiens ne font pas consensus. Selon une version, la poudre à canon, inventée en Chine, serait arrivée en Europe via l'Inde et le Moyen-Orient. D'une manière ou d'une autre, déjà au XIIIe siècle, les Européens connaissaient la poudre à canon et essayaient même d'utiliser cet explosif cristallin pour les mines et les armes à feu primitives.

Pendant de nombreux siècles, la poudre à canon est restée le seul type d’explosif que l’homme ait connu et utilisé. Ce n’est qu’au tournant des XVIIIe et XIXe siècles, grâce au développement de la chimie et d’autres sciences naturelles, que le développement des explosifs atteint de nouveaux sommets.

À la fin du XVIIIe siècle, grâce aux chimistes français Lavoisier et Berthollet, apparaît la poudre dite au chlorate. Dans le même temps, le « fulminate d'argent » a été inventé, ainsi que l'acide picrique, qui a ensuite commencé à être utilisé pour équiper des obus d'artillerie.

En 1799, le chimiste anglais Howard découvre le « fulminate de mercure », encore utilisé dans les capsules comme explosif initiateur. Au début du 19ème siècle, la pyroxyline a été obtenue - une substance explosive qui pouvait non seulement être utilisée pour charger des projectiles, mais également pour en faire de la dynamite à poudre sans fumée. C'est un explosif puissant, mais très sensible. Pendant la Première Guerre mondiale, on essaya de charger des obus avec de la dynamite, mais cette idée fut rapidement abandonnée. La dynamite est utilisée depuis longtemps dans l'exploitation minière, mais de nos jours, cet explosif n'est plus produit depuis longtemps.

En 1863, des scientifiques allemands ont découvert le TNT et en 1891, la production industrielle de cet explosif a commencé en Allemagne. En 1897, le chimiste allemand Lenze synthétise l’hexogène, l’un des explosifs les plus puissants et les plus répandus aujourd’hui.

Le développement de nouveaux explosifs et dispositifs explosifs s'est poursuivi tout au long du siècle dernier et les recherches dans ce sens se poursuivent aujourd'hui.

Le Pentagone a reçu un nouvel explosif à base d'hydrazine, prétendument 20 fois plus puissant que le TNT. Cependant, cet explosif présentait également un inconvénient notable : l'odeur absolument dégoûtante des toilettes d'une gare abandonnée. Le test a montré que la nouvelle substance n'était que 2 à 3 fois plus puissante que le TNT, et ils ont décidé d'abandonner son utilisation. Après cela, EXCOA a proposé une autre façon d'utiliser les explosifs : faire des tranchées avec.

La substance a été déversée sur le sol en un mince filet puis a explosé. Ainsi, en quelques secondes, il était possible d’obtenir une tranchée complète sans effort supplémentaire. Plusieurs jeux d'explosifs ont été envoyés au Vietnam pour des tests de combat. La fin de cette histoire était drôle : les tranchées créées par l'explosion avaient une odeur si nauséabonde que les soldats refusaient d'y entrer.

À la fin des années 80, les Américains ont développé un nouvel explosif, le CL-20. Selon certains médias, sa puissance est presque vingt fois supérieure à celle du TNT. Cependant, en raison de son prix élevé (1 300 dollars le kg), la production à grande échelle du nouvel explosif n'a jamais démarré.

Résultats des tests de capacité de pénétration des explosifs : à droite - pour une charge HMX de 30 grammes, à gauche - pour la même charge CL-20

La recherche d’explosifs toujours plus puissants se poursuit depuis des siècles. La poudre à canon traditionnelle a depuis longtemps disparu de la scène, mais l'émergence de moyens de guerre robotisés compacts, notamment les drones, ne fait que stimuler de nouvelles recherches. La taille et la masse réduites des ogives ne conserveront le pouvoir meurtrier de leurs prédécesseurs plus grands que grâce aux dernières avancées chimiques.

L'explosif idéal est nécessairement un équilibre entre une puissance explosive maximale et une stabilité maximale pendant le stockage et le transport. C'est aussi la densité maximale d'énergie chimique, le coût de production minimum et, de préférence, la sécurité environnementale. Réaliser tout cela n'est pas facile, c'est pourquoi, pour les développements dans ce domaine, ils prennent généralement des formules déjà éprouvées - TNT, hexogène, pentrite, hexanitrostilbène, etc. - et tentent d'améliorer l'une des caractéristiques souhaitées sans compromettre les autres. Des composés complètement nouveaux apparaissent extrêmement rarement.

Une exception intéressante à cette règle pourrait être l’hexanitrohexaazaisowurtzitane (CL-20), qui est sur le point de rejoindre la liste d’élite des explosifs populaires. Synthétisé pour la première fois en Californie en 1986 (d'où le CL dans son nom abrégé), il contient de l'énergie chimique sous la forme la plus dense possible. Jusqu'à présent, il est produit industriellement par quelques entreprises à un prix de plus de 1 300 dollars le kilogramme, mais avec la transition vers une synthèse à grande échelle, le coût pourrait diminuer, selon les experts, de 5 à 10 fois.

Aujourd’hui, l’un des explosifs militaires les plus efficaces est le HMX, utilisé dans les charges plastiques et coûte environ 100 dollars le kilogramme. Cependant, le CL-20 (regardez l'illustration de gauche) montre nettement plus de puissance : lors des tests de pénétration à travers des blocs d'acier, il est 40 % plus efficace. Cette puissance est fournie par une vitesse de détonation plus élevée (9 660 m/s contre 9 100 m/s) et une densité de substance plus élevée (2,04 g/cm3 contre 1,91).

Une telle puissance incroyable suggère que le CL-20 sera particulièrement utile lorsqu’il sera utilisé avec des systèmes de combat compacts, tels que les drones modernes. Cependant, il est dangereusement sensible aux chocs et aux chocs – tout comme la pentrite, le composé le plus sensible de tous les explosifs utilisés. Il était initialement supposé que le CL-20 pouvait être utilisé avec un composant de liaison en plastique (dans un rapport de 9:1), bien que parallèlement à la réduction du risque de détonation, la force explosive ait également été réduite.

Bref, l'histoire du CL-20, qui a débuté dans les années 1980, ne s'est pas encore très bien déroulée. Cependant, les chimistes ne cessent de l’expérimenter. L’un d’eux était le professeur américain Adam Matzger, sous la direction duquel la substance semble avoir été améliorée jusqu’à atteindre une forme acceptable. Les auteurs ont essayé de changer non pas sa structure, mais sa forme.

Il faut dire ici que si l'on prend un mélange de cristaux de deux substances différentes, une molécule individuelle de chaque cristal se retrouve entourée de voisines tout aussi semblables à elle. Les propriétés du mélange se situent entre les propriétés des deux substances sous leur forme pure. Au lieu de cela, Matzger et ses collègues ont essayé la méthode de co-cristallisation à partir d'une solution commune - ils ont pu obtenir des cristaux moléculaires contenant les deux substances en même temps : pour deux molécules de CL-20, il y a une molécule de HMX.

Après avoir étudié les propriétés de ce composé, les scientifiques ont découvert que sa vitesse de détonation est de 9 480 m/s, soit environ à mi-chemin entre les vitesses du CL-20 pur et de l'octogène. Mais la stabilité est presque aussi élevée que celle du HMX pur (selon les auteurs, en raison de la formation de liaisons hydrogène supplémentaires entre les deux types de molécules, qui stabilisent la molécule sensible CL-20). De plus, la densité cristalline est environ 20 % supérieure à celle du HMX, ce qui le rend encore plus efficace. En d’autres termes, un tel cristal s’avère être une amélioration significative par rapport au HMX et un candidat très prometteur pour le rôle du nouveau « meilleur explosif au monde ».