Взрыв: действия ударной волны и поражающие факторы. Что такое взрыв? Понятие и классификация взрывов Какие бывают взрывы классификация

Взрыв влечет за собой больше всего разрушений и жертв, чем любая другая чрезвычайная техногенная ситуация. Он может возникать на производствах, транспортных и коммунальных объектах, в жилых домах и в любых других общественных местах. доступно в энциклопедии.

В большинстве случаев их причиной является человек и его неразумные или противоправные действия. В жилых домах взрыв связан с неправильной эксплуатацией или поломкой газового оборудования. Сейчас распространены с применением различных взрывчатых веществ.

Как обезопасить себя в такой ситуации, какие предусмотрены действия при взрыве в здании и существует ли возможность спастись в случае разрыва ядерного оружия, рассмотрим в данной статье.

Поражающие факторы

Поражающие факторы взрыва бывают 2 видов:

Основные

Ударная волна. Это переходная область, состоящая из сжатого воздуха. Она молниеносно распространяется во все стороны от центральной точки взрыва.
Осколочные поля. Это косвенное воздействие ударной волны, заключается в поражении людей летящими обломками зданий и сооружений, камнями, битым стеклом и другими предметами, увлекаемыми ею. Сюда также относят обломки боеприпасов, взрывных устройств.

Вторичные

Разрушительное действие обломков строений, осколков стекол, витрин.
Пожары.
Обрушения высотных зданий.
Заражение среды (воды, земли, воздуха).
Разрушения производственных и социальных объектов.

Человеку взрывная воздушная волна, а также продукты взрыва наносят различные по тяжести травмы, нередко несовместимые с жизнью. Повреждения различаются по тяжести в зависимости от зоны, в которой человек находился в момент взрыва.

Выделяют 3 зоны действия взрывной волны. Самыми губительными для человека являются первые две. Тело разрывает на части сжатым воздухом, а также происходит обугливание из-за высокой температуры внутри области взрыва.

До 3 зоны доходят лишь отголоски взрывной волны. Если человек находится в этой зоне, то взрывная волна воспринимается им, как сильный резкий воздушный удар. Здесь возможны повреждения и разрывы внутренних органов, переломы, повреждения барабанных перепонок, черепно-мозговые травмы средней и тяжелой степени.

Значительные повреждения человек получает, когда волна его с силой отбрасывает и ударяет об землю или различные сооружения. Тяжелые травмы, создающие угрозу для жизни, люди получают если при взрыве остались без укрытия. Также опасно находится в момент прихода волны в положении стоя.

Кратко поражающие факторы взрыва:

воздушная ударная волна;
струи газов;
осколки;
высокая температура пламени;
световое излучение;
резкий звук.

Необходимо разделять основные поражающие факторы ядерного взрыва:

ударная волна;
световое излучение;
проникающая радиация;
радиоактивное загрязнение и электромагнитный импульс (ЭМИ).

К поражающим факторам ядерного взрыва относятся также рентгеновское излучение и сейсмические волны. Рентгеновское излучение является одним из основных поражающих факторов для баллистических ракет и космических аппаратов.

Степени тяжести травм и характеристики

Степень поражения	Описание
Легкая	Незначительные повреждения, которые не наносят серьезного вреда здоровью. Это вывихи, кратковременное оглушение, ушибы.
Средняя	Характеризуется разрывами барабанных перепонок, травмой головного мозга с потерей сознания, разрывов сосудов, переломы открытого и закрытого вида.
Тяжелая	Сильная контузия, кровотечения во внутренние полости, тяжелые переломы не только конечностей, но и позвонков, их смещение, повреждения внутренних органов. Такие травмы могут приводить к смерти.
Крайне тяжелая	Травмы, несовместимые с жизнью.

Если люди находились в здании, то тяжесть повреждений будет зависеть от того, насколько сильно сооружения будут разрушены взрывом.

При полном разрушении сооружения гибель людей составляет 90-100%.

При среднем повреждении выживаемость достигает 50-60%, но из-за того, что люди оказываются под завалами, возможны тяжелые травмы.

Слабое повреждение здания редко приводит к значительным жертвам. Обычно люди получают травмы различной тяжести.

Рядом постоянно должно находиться работающее радио. По нему вы услышите информацию о том, что делать после взрыва. Придерживайтесь полученных инструкций. Службы чрезвычайного реагирования имеют больше информации о ситуации и лучше знают, как следует действовать, чтобы минимизировать последствия.

Длительность нахождения в убежище в зависимости от силы взрыва и радиуса зараженной местности может варьироваться от пару дней до нескольких недель. Не пытайтесь самостоятельно его покинуть.

Учитывая, что некоторое время вам придется жить в этом месте, постарайтесь соблюдать санитарные нормы, поддерживать чистоту насколько возможно и придерживаться правил вежливости. Оказывайте посильную помощь нуждающимся людям.

Вход в бомбоубежище

Самое большое количество радиоактивных осадков выпадает в первые сутки, их время распада зависит от отравляющего вещества и не зависит от внешних факторов (расстояния от центра взрыва, местности, климата).

В большинстве случаев, после ухода из убежища, население при заражении местности эвакуируют в безопасные места. В таком случае, следует знать, что взять с собой вещи из зараженной зоны вы не сможете, поэтому собираясь в убежище, возьмите все необходимое.

Источники:

Основы безопасности жизнедеятельности: учебник для общеобразовательных учреждений / С.Н. Вангородский, М.И. Кузнецов, В.Н. Латчук, В.В. Марков.
Защита от оружия массового поражения. Калитаев А.Н., Живетьев Г.А., Желудков Э.И. и др. –М., 1989;
Физика ядерного взрыва. Тома 1 и 2. –М., 2000.; Ядерная энциклопедия. –М., 1996;

Взрыв -- это быстропротекающий процесс физических и химических превращений веществ, сопровождающийся освобождением значительного количества энергии в ограниченном объеме, в результате которого образуется и распространяется ударная волна, способная привести и приводящая к техногенной чрезвычайной ситуации.

Характерные особенности взрыва:

* большая скорость химического превращения;
* большое количество газообразных продуктов;
* сильный звуковой эффект (грохот, громкий звук, шум, сильный хлопок);
* мощное дробящее действие.

Взрывы классифицируют по происхождению выделившейся энергии на:

· Химические.
· Взрывы ёмкостей под давлением (газовые баллоны, паровые котлы):
· Взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости (BLEVE).
· Взрывы при сбросе давления в перегретых жидкостях.
· Взрывы при смешивании двух жидкостей, температура одной из которых намного превышает температуру кипения другой.
· Ядерные.
· Электрические (например при грозе).
· Взрывы сверхновых звёзд

В зависимости от среды, в которой происходят взрывов, они бывают подземными, наземными, воздушными, подводными и надводными.

Масштабы последствий взрывов зависят от их мощности и среды, в которой они происходят. Радиусы зон поражения при взрывах могут доходить до нескольких километров.

Различают три зоны действия взрыва.

Зона I -- зона действия детонационной волны. Для нее характерно интенсивное дробящее действие, в результате которого конструкции разрушаются на отдельные фрагменты, разлетающиеся с большими скоростями от центра взрыва.

Зона II -- зона действия продуктов взрыва. В ней происходит полное разрушение зданий и сооружений под действием расширяющихся продуктов взрыва. На внешней границе этой зоны образующаяся ударная волна отрывается от продуктов взрыва и движется самостоятельно от центра взрыва. Исчерпав свою энергию, продукты взрыва, расширившись до плотности, соответствующей атмосферному давлению, не производят больше разрушительного действия.

Зона III -- зона действия воздушной ударной волны -- включает в себя три подзоны: III а -- сильных разрушений, III б -- средних разрушений, III в -- слабых разрушений. На внешней границе зоны III ударная волна вырождается в звуковую, слышимую еще на значительных расстояниях.

Действие взрыва на здания, сооружения, оборудование.

Наибольшим разрушениям продуктами взрыва и ударной волной подвергаются здания и сооружения больших размеров с легкими несущими конструкциями, значительно возвышающиеся над поверхностью земли. Подземные и заглубленные в грунт сооружения с жесткими конструкциями обладают значительной сопротивляемостью разрушению.

Разрушения подразделяют на полные, сильные, средние и слабые.

Полные разрушения. В зданиях и сооружениях обрушены перекрытия и разрушены все основные несущие конструкции. Восстановление невозможно. Оборудование, средства механизации и другая техника восстановлению не подлежат. В коммунальных и энергетических сетях имеются разрывы кабелей, разрушения участков трубопроводов, опор воздушных линий электропередач и т. п.

Сильные разрушения. В зданиях и сооружениях имеются значительные деформации несущих конструкций, разрушена большая часть перекрытий и стен. Восстановление возможно, но нецелесообразно, так как практически сводится к новому строительству с использованием некоторых сохранившихся конструкций. Оборудование и механизмы большей частью разрушены и деформированы. В коммунальных и энергетических сетях имеются разрывы и деформации на отдельных участках подземных сетей, деформации воздушных линий электропередачи и связи, разрывы технологических трубопроводов.

Средние разрушения. В зданиях и сооружениях разрушены главным образом не несущие, а второстепенные конструкции (легкие стены, перегородки, крыши, окна, двери). Возможны трещины в наружных стенах и вывалы в отдельных местах. Перекрытия и подвалы не разрушены, часть сооружений пригодна к эксплуатации. В коммунальных и энергетических сетях значительны разрушения и деформации элементов, которые можно устранить капитальным ремонтом.

Слабые разрушения. В зданиях и сооружениях разрушена часть внутренних перегородок, заполнения дверных и оконных проемов. Оборудование имеет значительные деформации. В коммунальных и энергетических сетях имеются незначительные разрушения и поломки конструктивных элементов.

По происхождению выделившейся энергии.

Химические взрывы.

Единого мнения о том, какие именно химические процессы следует считать взрывом, не существует. Это связано с тем, что высокоскоростные процессы могут протекать в виде детонации или дефлаграции (горения). Детонация отличается от горения тем, что химические реакции и процесс выделения энергии идут с образованием ударной волны в реагирующем веществе, и вовлечение новых порций взрывчатого вещества в химическую реакцию происходит на фронте ударной волны, а не путём теплопроводности и диффузии, как при горении. Как правило, скорость детонации выше скорости горения, однако это не является абсолютным правилом. Различие механизмов передачи энергии и вещества влияют на скорость протекания процессов и на результаты их действия на окружающую среду, однако на практике наблюдаются самые различные сочетания этих процессов и переходы детонации в горение и обратно. В связи с этим обычно к химическим взрывам относят различные быстропротекающие процессы без уточнения их характера.

Существует более жёсткий подход к определению химического взрыва как исключительно детонационному. Из этого условия с необходимостью следует, что при химическом взрыве, сопровождаемом окислительно-восстановительной реакцией (сгоранием), сгорающее вещество и окислитель должны быть перемешаны, иначе скорость реакции будет ограничена скоростью процесса доставки окислителя, а этот процесс, как правило, имеет диффузионный характер. Например, природный газ медленно горит в горелках домашних кухонных плит, поскольку кислород медленно попадает в область горения путём диффузии. Однако, если перемешать газ с воздухом, он взорвётся от небольшой искры -- объёмный взрыв.

Индивидуальные взрывчатые вещества как правило, содержат кислород в составе своих собственных молекул, притом, их молекулы, по сути метастабильные образования. При сообщении такой молекуле достаточной энергии (энергии активации) она самопроизвольно диссоциирует на составляющие атомы, из которых образуются продукты взрыва, с выделением энергии, превышающей энергию активации. Подобными свойствами обладают молекулы нитроглицерина, тринитротолуола и др. Нитраты целлюлозы (бездымный порох), чёрный порох, который состоит из механической смеси горючего вещества (древесный уголь) и окислителя (различные селитры), в обычных условиях не склонны к детонации, но их по традиции относят к взрывчатым веществам.

Взрывы ёмкостей под давлением

Сосудами, работающими под давлением, называются герметически закрытые емкости, предназначенные для ведения химических и тепловых процессов, а также для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов и жидкостей под давлением. Основная опасность при эксплуатации таких сосудов заключается в возможности их разрушения при внезапном адиабатическом расширении газов и паров (т.е. физический взрыв). Причинами взрывов сосудов, работающих под давлением, могут быть ошибки, допущенные при проектировании и изготовлении сосуда, дефекты материалов, потеря прочности в результате местных перегревов, ударов, превышение рабочего давления в результате отсутствия или неисправности контрольно-измерительных приборов, отсутствие или неисправность предохранительных клапанов, мембран, запорной и отключающей арматуры. Особенно опасны взрывы сосудов, содержащих горючую среду, т.к. осколки резервуаров даже большой массы (до нескольких тонн) разлетаются на расстояние до нескольких сот метров и при падении на здания, технологическое оборудование, емкости вызывают разрушения, новые очаги пожара, гибель людей.

Ядерный взрыв

Ядерный взрыв -- неуправляемый процесс высвобождения большого количества тепловой и лучистой энергии в результате цепной ядерной реакции деления или реакции термоядерного синтеза за очень малый промежуток времени. По своему происхождению ядерные взрывы являются либо продуктом деятельности человека на Земле и в околоземном космическом пространстве, либо природными процессами на некоторых видах звёзд. Искусственные ядерные взрывы -- мощное оружие, предназначенное для уничтожения крупных наземных и защищённых подземных военных объектов, скоплений войск и техники противника (в основном тактическое ядерное оружие), а также полное подавление и уничтожение противоборствующей стороны: разрушение больших и малых населённых пунктов с мирным населением и стратегической промышленности (Стратегическое ядерное оружие).

Цепная реакция деления

Атомные ядра некоторых изотопов химических элементов с большой атомной массой (например, урана или плутония) при их облучении нейтронами определённой энергии теряют свою устойчивость и распадаются с выделением энергии на два меньших и приблизительно равных по массе осколка -- происходит реакция деления атомного ядра. При этом наряду с осколками, обладающими большой кинетической энергией, выделяются ещё несколько нейтронов, которые способны вызвать аналогичный процесс в соседних таких же атомах. В свою очередь, нейтроны, образовавшиеся при их делении, могут привести к делению новых порций атомов -- реакция становится цепной, приобретает каскадный характер. В зависимости от внешних условий, количества и чистоты расщепляющегося материала её течение может происходить по-разному. Вылет нейтронов из зоны деления или их поглощение без последующего деления сокращает число делений в новых стадиях цепной реакции, что приводит к её затуханию. При равном числе расщеплённых ядер в обеих стадиях цепная реакция становится самоподдерживающейся, а в случае превышения количества расщеплённых ядер в каждой последующей стадии в реакцию вовлекаются всё новые атомы расщепляющегося вещества.

Термоядерный синтез

Реакции термоядерного синтеза с выделением энергии возможны только среди элементов с небольшой атомной массой, не превышающих приблизительно атомную массу железа. Они не носят цепного характера и возможны только при высоких давлениях и температурах, когда кинетической энергии сталкивающихся атомных ядер достаточно для преодоления кулоновского барьера отталкивания между ними, либо для заметной вероятности их слияния за счёт действия туннельного эффекта квантовой механики. Для возможности этого процесса необходимо совершить работу для разгона исходных атомных ядер до высоких скоростей, но если они сольются в новое ядро, то выделившаяся при этом энергия будет больше, чем затраченная. Появление нового ядра в результате термоядерного синтеза как правило сопровождается образованием различного рода элементарных частиц и высоко энергетичных квантов электромагнитного излучения.

Явления при ядерном взрыве

Сопутствующие ядерному взрыву явления варьируют от местонахождения его центра. Ниже рассматривается случай атмосферного ядерного взрыва в приземном слое, который был наиболее частым до запрета ядерных испытаний на земле, под водой, в атмосфере и в космосе. После инициирования реакции деления или синтеза за очень короткое время порядка долей микросекунд в ограниченном объёме выделяется огромное количество лучистой и тепловой энергии. Реакция обычно заканчивается после испарения и разлёта конструкции взрывного устройства вследствие огромной температуры (до 10 7 К) и давления (до 10 9 атм.) в точке взрыва. Визуально с большого расстояния эта фаза воспринимается как очень яркая светящаяся точка.

Световое давление от электромагнитного излучения при реакции нагревает и вытесняет окружающий воздух от точки взрыва -- образуется огненный шар и начинает формироваться скачок давления между воздухом, сжатым излучением, и невозмущённым, поскольку скорость перемещения фронта нагрева изначально многократно превосходит скорость звука в среде. После затухания ядерной реакции энерговыделение прекращается и дальнейшее расширение происходит за счёт разницы температур и давлений в области огненного шара и окружающего воздуха.

Происходящие в заряде ядерные реакции служат источником разнообразных излучений: электромагнитного в широком спектре от радиоволн до высокоэнергичных гамма-квантов, быстрых электронов, нейтронов, атомных ядер. Это излучение, называемое проникающей радиацией, порождает ряд характерных только для ядерного взрыва последствий. Нейтроны и высокоэнергичные гамма-кванты, взаимодействуя с атомами окружающего вещества, преобразуют их стабильные формы в нестабильные радиоактивные изотопы с различными путями и периодами полураспада -- создают так называемую наведённую радиацию. Наряду с осколками атомных ядер расщепляющегося вещества или продуктами термоядерного синтеза, оставшимися от взрывного устройства, вновь получившиеся радиоактивные вещества поднимаются высоко в атмосферу и способны рассеяться на большой территории, формируя радиоактивное заражение местности после ядерного взрыва. Спектр образующихся при ядерном взрыве нестабильных изотопов таков, что радиоактивное заражение местности способно длиться тысячелетиями, хотя интенсивность излучения падает со временем.

Наземный ядерный взрыв в отличие от обычного также имеет свои особенности. При химическом взрыве температура грунта, примыкавшего к заряду и вовлечённого в движение относительно невелика. При ядерном взрыве температура грунта возрастает до десятков миллионов градусов и большая часть энергии нагрева в первые же мгновения излучается в воздух и дополнительно идёт в образование теплового излучения и ударной волны, чего при обычном взрыве не происходит. Отсюда резкое различие в воздействии на поверхность и грунтовый массив: наземный взрыв химического взрывчатого вещества передаёт в грунт до половины своей энергии, а ядерный -- считанные проценты. Соответственно размеры воронки и энергия сейсмических колебаний от ядерного взрыва в разы меньше оных от одинакового по мощности взрыва ВВ. Однако при заглублении зарядов это соотношение сглаживается, так как энергия перегретой плазмы меньше уходит в воздух и идёт на совершение работы над грунтом.

Под взрывом понимают очень быстрое выделение энергии в результате физических, химических или ядерных изменений взрывчатого вещества «ВВ».

При взрыве всегда происходит расширение исходного вещества или продуктов его превращения, вследствие чего возникает очень высокое давление, вызывающее разрушение и перемещение окружающей среды.

Исходными видами энергии взрыва могут быть физическая, химическая и ядерная.

К разновидностям физических взрывов относят: 1) кинетический (метеорит); 2) тепловой (взрыв котла, автоклава); 3) электрический (молния, электрический заряд: 4) упругое сжатие (землетрясение, замерзание воды в резервуаре, разрыв автомобильной шины и пр.).

Химический взрыв - это импульсный экзотермический химический процесс перестройки (разложения) молекул твердых или жидких взрывчатых веществ с превращением их в молекулы взрывных газов. При этом возникает очаг высокого давления и выделяется большое количество тепла. Способностью к взрыву обладают лишь некоторые вещества, называемые взрывчатыми. Процесс разложения ВВ может происходить относительно медленно - путем горения, когда наблюдается послойный разогрев ВВ за счет теплопроводности, и относительно быстро - посредством детонации (сверхзвуковое ударно - волновое разложение химического, взрывчатого вещества).

Если скорость первого процесса измеряется сантиметрами, иногда - сотнями метров в секунду (у черного пороха - 400 м/с), то при детонации скорость разложения ВВ измеряется тысячами метров в секунду (от 1 до 9 тыс. м/с). Огромное разрушающее действие взрыва обуславливается тем, что энергия при взрыве разделяется очень быстро. Так, например, взрыв 1 кг ВВ происходит за 1-2 стотысячные доли секунды. Скорости горения и детонации у различных ВВ строго постоянны. Особенности импульсного разложения ВВ положены в основу их подразделения на метательные (пороха), инициирующие и бризантные (дробящие). В зависимости от силы и характера внешнего воздействия некоторые ВВ могут как гореть, так и детонировать.

Скорость выделения взрывных газов при разложении ВВ намного превосходит скорость их рассеивания. Масса в 1 кг ВВ образует около 500-1000 литров взрывных газов. Первоначально весь объем образующихся газов приближается к объему заряда, что объясняет возникновение гигантского скачка давления и температуры. Если при горении давление газов может достигать нескольких сотен мегапаскалей (при условии замкнутого пространства), то при детонации - 20,0 - 30,0 ГПа (2,5 млн. атм.) при температуре в несколько десятков тысяч градусов Цельсия. Давление продуктов детонации ВВ в кумулятивной строе может достигать 100,0-200,0 ГПа (10-20 млн. атм.) при скоростях перемещения до 17,7 км/сек. Никакая среда таких давлений выдержать не может. Любой твердый предмет, соприкасающийся с ВВ, начинает дробиться. Е.Л. Бакин, И.Ф. Алешина Осмотр места происшествия при преступлениях, совершенных путем взрыва, и некоторые аспекты криминалистических исследований изъятых вещественных доказательств. Методическое пособие. Москва 2001г.

Принципиальное различие в механизме распространения взрыва и горения заключается в различной скорости этих процессов: скорость горения всегда меньше скорости распространения звука в данном веществе; скорость взрыва превосходит скорость звука в заряде ВВ. Поэтому взрыв и горение ВВ по-разному воздействуют на внешнюю среду. Продукты горения осуществляют метание тел в сторону наименьшего сопротивления, а взрыв вызывает разрушения и пробивание преград, соприкасающихся с зарядом или близко от него расположенных по всем направлениям.

Скорость горения в значительной мере зависит от внешних условий, и в первую очередь от давления окружающей среды. При увеличении последнего скорость горения возрастает, при этом горение может в некоторых случаях переходить в детонацию.

До определенного расстояния взрывные газы сохраняют свои разрушительные свойства за счет высоких скоростей и давлений. Затем их движение быстро замедляется (обратно пропорционально кубу величины пройденного расстояния) и они прекращают свое разрушительное действие. Есть данные, что поршневое действие газов происходит до тех пор, пока объем не достиг 2000 - 4000-кратного объема заряда (Покровский Г.И., 1980). Однако возмущение окружающей среды продолжается и носит главным образом ударно-волновую природу (Нечаев Э.А., Грицанов А. И., Фомин Н.Ф. , Миннулин И. П., 1994г.).

С энергетической точки зрения, взрыв характеризуется высвобождением значительного количества энергии в течение очень короткого времени и в ограниченном пространстве. Часть энергии взрыва первоначально растрачивается на разрыв оболочки боеприпаса (переход в кинетическую энергию осколков). Около 30-40% энергии образовавшихся газов расходуется на формирование ударной волны (областей сжатия и растяжения окружающей среды с их распространением от центра взрыва), светового и теплового излучений, на перемещение элементов окружающей среды

В процессе взрыва выделяют следующие стадии: внешний импульс; детонация; внешний эффект (работа взрыва).

Изложенное открывает путь к пониманию сущности, назначения, структуры и содержания криминалистического учения о ВВ и ВУ как орудиях преступлений, а также создаваемых с учетом положений криминалистических методик расследования.

Данное учение относится к классу частных криминалистических теорий. Каждая из двух частей: обшей и особенной. Имеются в виду два уровня: две подсистемы одной системы научного знания. Общую часть обычно называют общей теорией (в контексте данной системы знаний). В особенную часть в качестве

элементов включаются частные теории как подсистемы, имеющие отношение к тем или иным компонентам, аспектам, объективно-предметной области соответствующей системы.

Криминалистическое учение о ВВ и ВУ как орудиях преступления в этом отношении не составляет исключения. Оно также состоит из общей и особенной частей. Общая часть данного учения (его общая теория) может быть определена как обобщенная типовая информационная модель, содержащая в виде общих, базовых положений знания, одинаково значимые для всех случаев расследования по делам, где в качестве орудий преступлений фигурируют ВВ и ВУ (определение ключевых понятий учения, сведения о видах и особенностях ВВ и ВУ, связанных с ними следах, различные классификации тех и иных объектов, информация об их информационном потенциале, принципах, методах, средствах обнаружения, фиксации, изъятии, исследования носителей и источников уголовно-релевантной информации, формах, возможностях, направлениях и путях ее использования в досудебном уголовном процессе).

Что касается особенной части, то ее можно определить как систему теорий, каждая из которых, также будучи типовой информационной моделью, но более низкого уровня по сравнению с общей теорией рассматриваемого учения, включает в себя знания о специфике отдельных видов и разновидностей изучаемых объектов и своеобразии деятельности по их вовлечению в уголовный процесс иной информации в условиях типичных следственных ситуаций и решений обусловленных ими поисково-познавательных задач.

Иначе говоря, общая теория должна дать представление об общей характеристике всего класса изучаемых и конструируемых объектов, а каждая частная теория отражает своеобразие соответствующего вида объектов, всего того, что составляет его специфику как элемента класса (системы).

Объектом криминалистического учения о ВВ и ВУ как орудиях преступлений является преступная деятельность, связанная с изготовлением, хищением, хранением, транспортировкой, сбытом и применением ВВ и ВУ, последствия их использования в криминальных целях, следы, возникающие на всех стадиях механизма преступной деятельности, а также деятельность правоохранительных органов по обнаружению, фиксации, осмотру, изъятию, сохранению, исследованию указанных объектов, получению, проверке и реализации содержащейся в них криминалистически значимой информации на стадии возбуждения уголовного дела и при производстве предварительного расследования.

Предметом данного учения служат закономерности, лежащие в основе упомянутых процессов, а также криминальной и криминалистической деятельности. Под закономерностями в данном случае понимаются каждый раз с необходимостью повторяющиеся при определенных условиях устойчивые связи между элементами познаваемого по уголовным делам криминального события и такого же типа связи, существующие между элементами расследования как познающей системы.

В круг закономерностей также включаются внешние связи обеих систем, то есть связи между системой расследования и системой преступления (например, закономерная связь между видом и объемом ВВ и мощностью взрыва, его последствиями и возникшими следами, между характером и масштабом вредных последствий взрыва и решением вопроса о количестве следователей, которых необходимо привлечь для производства осмотра места происшествия, между качеством работы следователя по подготовке судебной взрывотехнической экспертизы и результативностью экспертного исследования).

Важным с научной, практической и дидактической точек зрения является вопрос о месте криминалистического учения о ВВ и ВУ как орудиях преступлений в более широкой системе научного знания. Не менее значимо и получение правильных ответов на вопросы о его связях и соотношениях с другими криминалистическими теориями (учениями), в первую очередь со смежными, близкими, родственными.

«Частные криминалистические теории связаны между собой множеством связей, отношений, взаимопереходов», - писал Р. С. Белкин, дополняя эту мысль положениями о том, что у частных криминалистических теорий могут полностью или частично совпадать и объекты, и предметы, «поскольку они могут изучать различные проявления одних и тех же объективных закономерностей, относящихся к предмету криминалистики в целом, в различных предметных областях» Белкин Р. С. Курс криминалистики. М., 1997. Т. 2. С. 22, 24.

Вопрос о месте рассматриваемого учения не имеет однозначного ответа. Все зависит от того, с. какой точки зрения подходить к его решению. Первый подход как бы лежит на поверхности, поскольку он имеет самое непосредственное отношение к функциональному значению ВВ и ВУ в механизме исследуемых нами преступлений, будучи включенным в этот механизм в качестве орудия их совершения.

Из этого следует, что криминалистическое учение о ВВ и ВУ является составной частью более широкой системы криминалистического знания, которое называется криминалистическим учением об орудии преступления (криминалистическим орудиеведением). В рамках последней системы оно занимает промежуточное звено, с одной стороны, входя определенной своей частью в криминалистическое учение о веществах, используемых в качестве орудий преступления, поскольку взрывчатые вещества - одни из видов веществ, используемых в криминальных целях в данном качестве (наряду с ядовитыми, сильнодействующими и другими веществами).

Таким образом, есть основания рассматривать криминалистическое взрывоведение, как целостную, сложную, относительно самостоятельную подсистему криминалистики, в объектно-предметную область которой входят все виды взрывов криминальной природы, все виды умышленных и неосторожных преступных деяний, прямо или опосредованно связанных с реальными и потенциальными, объективно возможными и мнимыми взрывами, в механизмах совершения и следообразования которых функционируют различные виды взрывчатых веществ и взрывных устройств (либо информация о них), независимо от того, выполняют последние функцию орудия преступления или иную функцию.

Основное прикладное значение криминалистического взрывоведения как частной криминалистической теории, на наш взгляд, состоит в оптимизации процессов разработки различного типа общих и частных методик расследования преступлений, о которых идет речь в этой работе, повышения их качественного уровня и практической отдачи.

Теоретическую основу, создания общей методики расследования данной группы преступлений закладывает общая часть, общая теория криминалистического взрывоведения. Те же теории, которые в качестве составляющих входят в особенную часть криминалистического взрывоведения, играют роль теоретических предпосылок, теоретических построений, способствующих созданию менее общих и частных методик расследования.

Таким образом, «криминалистическое взрывоведение» может трактоваться в широком и узком смысле. В широком смысловом значении этим понятием характеризуется достаточно обширная по объему группа преступлений и деятельность по их выявлению и расследованию. Центральное место здесь занимают преступления, связанные с использованием ВВ и ВУ в качестве орудия преступления. В узком смысле криминалистическим взрывоведением может быть обозначена лишь одна из подсистем научного знания в этой области, то есть теория и методика выявления и расследования преступлений, связанных с использованием ВВ и ВУ в качестве орудия достижения криминальных целей.

Все ВВ по агрегатному состоянию делятся на: 1) газообразные (водород и кислород, метан и кислород); 2) пылевоздушные (угольная, мучная, текстильная и т.п. пыль в смеси с воздухом или кислородом); 3) жидкие (нитроглицерин); 4) твердые (тротил, мелинит, гексоген, пластит): 5) аэрозольные (капли масла, бензина и проч. в воздухе); 6) смеси.

Существует следующая техническая классификация ВВ: 1) первичные, или инициирующие; 2) вторичные, или бризантные (дробящие); 3) метательные, или пороха; 4) пиротехнические смеси.

Инициирующие ВВ особо чувствительны к механическим и температурным воздействиям, поэтому очень легко взрываются. Обычно они используются для возбуждения (инициирования) взрыва вторичных ВВ, порохов и пиротехнических составов. Для этих целей они применяются в калсюлях-воспламенителях и капсюлях-детонаторах. Наиболее часто используются азид свинца, тринитрорезорцинат свинца (ТНРС, стифнат свинца), гремучая ртуть и др.

Бризантные ВВ являются основным классом ВВ, применяемых для снаряжения мин, снарядов, гранат, бомб и для производства взрывных работ. Наиболее распространенным ВВ этого типа является тротил (тринитротолуол, тол). Скорость его детонации - 6700 м/сек. Промышленностью тротил выпускается в виде шашек массой 75, 200 и 400 г. Милинит (пикриновая кислота) выпускается в виде шашек. К веществам повышенной мощности относят тетритол, гексоген, октоген, ТЭН, пластит. Веществами пониженной мощности являются: аммонийная селитра, аммонал и аммотол (смеси тротила и аммиачной селитры), динамоны. Старые ВВ: нитроглицерин (ВВ на основе нитроглицерина, например гремучий студень), динамит, пироксилин (см. приложение № 1).

Метательные вещества, к которым относятся черный порох (75% - калийная селитра, 15% - уголь, 10% - сера), бездымные пороха (пироксилиновые и нитроглицериновые), обычно не детонируют, а горят параллельными слоями. Скорость их горения (вспышка) в 10-100 раз меньше, чем время детонации (в определенных условиях могут детонировать). Применяются в качестве "вышибных зарядов" в различного рода устройствах как военного, так и гражданского назначения, а также снарядов, пуль стрелкового оружия и в качестве ракетного топлива.

Пиротехнические составы представляют собой механические смеси, предназначенные для снаряжения изделий в целях получения различных эффектов. Основной взрывчатого превращения смесей - горение, однако некоторые составы могут детонировать. Состоят они из горючих материалов, окислителей, связывающих веществ и различных добавок. В военном деле и других отраслях применяются осветительные, фотоосветительные, трассирующие, сигнальные, зажигательные, помехообразующие, дымовые, термитные и другие пиротехнические составы. Основными компонентами пиротехнических составов являются: горючее, окислитель и цементатор.

Для возбуждения детонации вторичного (бризантного) ВВ требуется значительное внешнее воздействие в виде очень сильного удара (например, для толовой шашки скорость инициирующего удара должна быть не менее 1500-2000 м/с). Такой удар осуществляется при взрыве детонатора, а иногда и вспомогательного заряда, требующего для своего инициирования значительно меньшего удара или небольшого разогревания

В качестве детонаторов используют:

1. капсюли- воспламенители;
2. капсюли-детонаторы;
3. капсюли для ручных гранат;
4. электродетонаторы и электровоспламенители;
5. различные взрыватели (для мин, снарядов, авиабомб).

Особую группу составляют воспламенительные средства инициирования взрыва: 1) огнепроводный (бикфордов) шнур - ОШ; 2) детонирующий шнур - ДШ (со скоростью детонации 7000-8000 м/с).

Целенаправленное использование энергии взрыва и его поражающих факторов, в том числе и в преступных целях, реализуется путем применения взрывных устройств (ВУ).

Под взрывным устройством понимают специально изготовленное устройство, обладающее совокупностью признаков, указывающих на его предназначенность и пригодность для производства взрыва.

В конструкции крупных взрывных устройств (ВУ) имеются: 1) основной заряд ВВ; 2) вспомогательный заряд; 3) детонатор. Взрыв такого устройства обычно сопровождается разрушением внешних слоев ВВ с последующим разлетом его непрореагировавших частиц и осколков. Это явление снижает мощность и эффективность взрыва.

Для увеличения массы ВВ, вступающего в детонацию, увеличения мощности взрыва и его поражающего действия конструкция ВУ дополняется оболочкой. Оболочка призвана на некоторое время сдержать разлет кусочков ВВ и продлить процесс его детонации. Чем прочнее оболочка, тем сильнее взрыв.

Второе предназначение оболочки - формирование массивных осколков, обладающих большой кинетической энергией и выраженным поражающим действием (иногда военные судебные медики называют их высокоэнергетическими осколками. Для упорядочения этого процесса используют оболочку с заранее выполненными насечками (полуготовые поражающие элементы). Кроме того, оболочка ВУ может включать в себя и готовые "убойные" элементы (шарики, стрелки, гвозди, куски металла и др.).

Среди взрывных устройств особую группу составляют ВУ с кумулятивным действием. Оно состоит в поражении (пробитии) объектов не за счет кинетической энергии снаряда, а в результате "мгновенного" сосредоточенного воздействия высокоскоростной кумулятивной струи, образующейся при обжатии куммулятивной воронки взрывом заряда ВВ. Это характерно в основном для боеприпасов направленного действия типа специальных кумулятивных противотанковых снарядов и гранат.

По мощности взрывные устройства делятся на:

1. ВУ большой мощности (крупные и средние авиабомбы, артснаряды 76 мм и более, противотанковые мины, фугасы и другие подобные им ВУ с тротиловым эквивалентом не менее 250 г);
2. ВУ средней мощности (гранаты (рис. 4), противопехотные мины, выстрелы к ручным гранатометам, шашки ВВ, артснаряды от 27 до 75 мм и другие подобные им взрывные устройства с тротиловым эквивалентом от 100 до 200-250 г);
3. ВУ малой мощности (запалы, детонаторы, взрыватели (рис. 5), снаряды до 27 мм и другие подобные им ВУ с тротиловым эквивалентом до 50-100 г Е. Л. Бакин, И. Ф. Алешина. Осмотр места происшествия при преступлениях, совершенных путем взрыва, и некоторые аспекты криминалистических исследований изъятых вещественных доказательств. Методическое пособие. Москва 2001г. .

Наряду с боевыми ВУ в преступных целях могут использоваться различные пиротехнические и имитационные средства. Некоторые из них (например, имитационные патроны ИМ-82, ИМ-85, ИМ-120 и шашки имитации разрыва артиллерийского снаряда ШИРАС) снаряжены зарядами взрывчатых веществ и обладают мощным поражающим действием при взрыве.

К классу ВУ промышленного изготовления относят и так называемые изделия гражданского назначения и специальные средства, содержащие в своей конструкции взрывчатые вещества (изделия "Ключ" и "Импульс", светозвуковые гранаты "Заря", "Пламя") и используемые главным образом для проникновения в помещение и временного психофизиологического воздействия на правонарушителя.

ВУ самодельного изготовления (СВУ) представляют собой устройства, в конструкции которых имеется хотя бы один самодельный элемент, или такие, при изготовлении которых применена непромышленная нерегламентированная сборка. Существует большое количество типов СВУ, отличающихся принципом действия, уровнем поражения при взрыве, используемым в конструкции материалом. В связи с этим возможна лишь примерная классификация СВУ, в соответствии с которой их можно разделить на следующие типы: СВУ по типу ручной гранаты; СВУ по типу объектной мины (предназначена для минирования объекта); СВУ по типу мины-ловушки (имеется камуфляжный корпус); СВУ по типу подрывного снаряда со средством взрывания; СВУ по типу взрывпакета.

Не случайно в первой главе мною подробно рассмотрены понятия о взрыве, ВВ, ВУ, СВУ, их классификация. И только после этого дается методика осмотра места происшествия при преступлениях, совершенных путём взрыва. В специальной литературе для следователей раздел об основах понятиях криминалистической взрывотехники зачастую опускается или приводится очень сжато, схематично. При таких условиях нельзя научить лицо, проводящее осмотр, грамотно искать, правильно фиксировать, принимать меры к изъятию вещественных доказательств. В практике неоднократно приходилось сталкиваться с ситуациями, когда следователи, приступая к осмотру места происшествия, не имея специальных знаний, считают, что все должен «знать, искать и подсказывать им» специалист.

На предприятиях общественного питания используют и перерабатывают горючее и взрывоопасное сырье в различном агрегатном состоянии (эссенции, органические кислоты, жиры, масла, мука, сахарная пудра и др.). Кроме того, производство оснащено сосудами и аппаратами, работающими под избыточным давлением, в том числе холодильными установками, хладагентом которых, как правило, является взрывоопасный газ или аммиак. Для нагрева, сушки, обжарки, варки, выпечки применяют тепловое оборудование, работающее на тепловом проявлении электрического тока, газовом, жидком и твердом топливе. Исходя из свойств обращающихся веществ, характера технологических процессов, пищевое производство относят к числу взрыво- и пожароопасных.

Взрывом называется быстрое выделение энергии, связанное с внезапным изменением состояния вещества, сопровождаемое разрушением окружающей среды и распространением в ней ударной или взрывной волны, переходом начальной энергии в энергию движения вещества.

При взрыве развиваются давления в десятки и сотни тысяч атмосфер, а скорости движения взрывчатого вещества измеряются километрами в секунду.

Взрывчатые вещества - это соединения или смеси, способные к быстрому, самораспространяющемуся химическому превращению с образованием газов и выделением значительного количества тепла. Такое превращение, возникнув в какой-либо точке под воздействием соответствующего импульса (нагрева, механического удара, взрыва другого взрывчатого вещества), распространяется с большой скоростью на всю массу взрывчатого вещества.

Быстрое образование значительных объемов газов и их нагрев до высоких температур (1800 ... 3800 °С) за счет теплоты реакции объясняют причину возникновения на месте взрыва высокого давления.

В отличие от сгорания обычного топлива реакция взрыва протекает без участия кислорода воздуха и вследствие больших скоростей процесса позволяет получить в небольшом объеме огромные мощности. Например, 1 кг угля требует около 11 м 3 воздуха, при этом выделяется приблизительно 9300 Вт теплоты. Взрыв 1 кг гек-согена, занимающего объем 0,00065 м 3 происходит за стотысячную долю секунды и сопровождается выделением 1580 Вт теплоты.

В некоторых случаях исходная энергия с самого начала представляет собой тепловую энергию сжатых газов. В какой-то момент, вследствие снятия или ослабления связей, газы могут расширяться и произойдет взрыв. К такому роду взрыва можно отнести взрыв баллонов со сжатыми газами. Близкими к этому виду взрывов относят взрывы паровых котлов. Однако исходная энергия сжатых газов у них составляет лишь часть энергии взрыва; существенную роль здесь играет наличие перегретой жидкости, которая может быстро испариться при снижении давления.

Причины и характер возникновения взрыва могут быть различными.

Цепная теория возникновения газового взрыва определяет условия, при которых происходят цепные реакции. Цепные реакции -это химические реакции, в которых появляются активные вещества (свободные радикалы). Свободные радикалы в отличие от молекул обладают свободными ненасыщенными валентностями, что приводит к легкому их взаимодействию с исходными молекулами. При взаимодействии свободного радикала с молекулой происходит разрыв одной из валентных связей последней и, таким образом, в результате реакции образуется новый свободный радикал. Этот радикал, в свою очередь, легко реагирует с другой исходной молекулой, вновь образуя при этом свободный радикал. В результате путем повторения этих циклов происходит лавинообразное нарастание числа активных центров взрывоопасности.

Тепловая энергия исходит из условий нарушения теплового равновесия, при котором приход тепла вследствие реакции становится больше теплоотдачи. Возникающий в системе разогрев дополнительно воздействует на реакцию. В результате возникает прогрессивное нарастание скорости реакции, приводящее при определенных условиях к взрыву. При тепловом воздействии может образоваться взрыв большой мощности и сравнительно медленное горение.

Возникновение взрыва при ударе связано с действием локальных микроскопических разогревов, которые особенно сильны из-за наличия при ударе очень высокого давления. Локальные разогревы охватывают огромное количество молекул и при определенных условиях приводят к взрыву.

Возникающие при взрыве сжатие и движение окружающей среды (воздуха, воды, грунта) передаются все более и более удаленным слоям. В среде распространяется особого рода возмущение - ударная, или взрывная, волна. Когда эта волна приходит в какую-либо точку пространства, то плотность, температура и давление скачком повышаются и вещество среды начинает двигаться в направлении распространения волны. Скорость распространения сильной ударной волны, как правило, значительно превышает скорость звука. По мере распространения эта скорость уменьшается, и в конце концов ударная волна превращается в обычную звуковую волну.

Вблизи от очага взрыва скорость движения воздуха может достигать тысяч метров в секунду, а кинетическая энергия движущегося воздуха равна 50% полной энергии ударной волны.

При распространении ударной волны не в инертной среде, а, например, во взрывчатом веществе она может вызвать быстрое его химическое превращение, которое распространяется по веществу со скоростью волны, поддерживает ударную волну и не дает ей затухнуть. Это явление называется детонацией , а ударная волна, способствующая быстрой реакции, называется детонационной волной.

Как правило, любой взрыв вызывает пожары. Горением называется сложный физико-химический процесс взаимодействия горючего вещества и окислителя. Окислителями в процессе горения могут быть кислород, хлор, бром и некоторые другие вещества, такие, как азотная кислота, бертолетова соль и перекись натрия. Обычным окислителем в процессах горения является кислород, находящийся в воздухе. Реакция окисления при определенных условиях может самоускоряться. Этот процесс самоускорения реакции окисления с переходом ее в горение называется самовоспламенением. Условиями для возникновения и протекания горения в этом случае является наличие горючего вещества, кислорода воздуха и источника воспламенения. Горючее вещество и кислород являются реагирующими веществами и составляют горючую систему, а источник воспламенения вызывает в ней реакцию горения.

Горючие системы могут быть химически однородными и неоднородными. К химически однородным относятся системы, в которых горючее вещество и воздух равномерно перемешаны друг с другом, например смеси горючих газов, паров или пылей с воздухом.

К химически неоднородным относятся системы, в которых горючее вещество и воздух имеют поверхности раздела, например твердые горючие материалы и жидкости, струи горючих газов и паров, поступающих в воздух. При. горении химически неоднородных горючих систем кислород воздуха непрерывно диффундирует сквозь продукты сгорания к горючему веществу и затем вступает с ним в реакцию.

Выделившаяся в зоне горения теплота воспринимается продуктами сгорания, вследствие чего они нагреваются до высокой температуры, которая называется температурой горения.

Кинетическое горение, т. е. горение химически однородной горючей смеси газов, паров или пыли с воздухом, протекает различно. Если горючая смесь поступает с определенной скоростью из горелки, то она сгорает устойчивым пламенем. Горение этой же смеси, заполнившей замкнутый объем, может вызвать химический взрыв.

Кинетическое горение возможно только при определенном соотношении газа, паров, пыли и воздуха. Минимальная и максимальная концентрации горючих веществ в воздухе, способных воспламеняться, называются нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения (взрыва).

Все смеси, концентрации которых находятся между пределами воспламенения, называют взрыво- и пожароопасными.

Смеси, концентрации которых находятся ниже нижнего и выше верхнего пределов воспламенения, в замкнутых объемах гореть не способны и считаются безопасными. Однако смеси, концентрация которых находится выше верхнего предела воспламенения, при выходе из замкнутого объема воздуха способны гореть диффузионным пламенем, т. е. ведут себя как пары и газы, не смешанные с воздухом.

Концентрационные пределы воспламенения непостоянны и зависят от ряда факторов. Большое влияние на изменение пределов воспламенения оказывают мощность источника воспламенения, примесь инертных газов и паров, температура и давление горючей смеси.

Увеличение мощности источника воспламенения ведет к расширению области воспламенения (взрыва) с понижением нижнего предела и повышением верхнего предела воспламенения.

При введении негорючих газов в взрывчатую смесь происходит резкое уменьшение верхнего предела воспламенения и незначительное изменение нижнего. Область воспламенения сокращается и при определенной концентрации негорючих газов смесь перестает воспламеняться.

С повышением начальной температуры взрывчатой смеси промежуток воспламенения ее расширяется, при этом нижний предел уменьшается, а верхний увеличивается.

При уменьшении давления горючей смеси ниже нормального происходит уменьшение области воспламенения. При низком давлении смесь становится безопасной.

При нижнем пределе воспламенения смеси количество выделяемого тепла незначительно и поэтому давление при взрыве не превышает 0,30 ... 0,35 МПа. С увеличением концентрации горючего вещества растет давление взрыва. Оно для большинства смесей составляет 1,2 МПа.

При дальнейшем повышении концентрации горючего вещества давление взрыва снижается и на верхнем пределе воспламенения становится таким же, как и на нижнем.

Взрывоопасные свойства смесей паров с воздухом не отличаются от свойств смесей горючих газов с воздухом. Концентрация насыщенных паров жидкости находится в определенной взаимосвязи с ее температурой. Эти температуры называют температурными пределами воспламенения (взрываемости).

Верхним температурным пределом называется та наибольшая температура жидкости, при которой образуется смесь насыщенных паров с воздухом, еще способная воспламеняться, однако выше этой температуры образовавшиеся пары в смеси с воздухом в замкнутом объеме воспламеняться не могут.

Нижним температурным пределом называется та наименьшая температура жидкости, при которой образуется смесь насыщенных паров с воздухом, способная воспламеняться при поднесении к ней источника воспламенения. При более низкой температуре жидкости смесь паров с воздухом не способна воспламеняться.

Нижний температурный предел воспламенения жидкостей иначе называется температурой вспышки, которая принята за основу классификации жидкостей по степени их пожарной опасности. Так, жидкости, имеющие температуру вспышки до 45 °С, называют легковоспламеняющимися, а выше 45 °С - горючими.

На пищевых предприятиях многие технологические процессы сопровождаются выделением мелкодисперсной органической пыли (мучной, сахарной пудры, крахмальной и др.), которая при определенной концентрации образует взрывоопасную пылевоздушную смесь.

Пыль может находиться в двух состояниях: взвешенной в воздухе (аэрозоль) и осевшей на стенах, потолках, конструктивных частях оборудования и т. д. (аэрогель).

Аэрогель характеризуется температурой самовоспламенения, мало отличающейся от температуры самовоспламенения твердого вещества.

Температура самовоспламенения аэрозоля всегда значительно выше, чем у аэрогеля, и даже превышает температуру самовоспламенения паров и газов. Объясняется это тем, что концентрация горючего вещества в единице объема аэрозоля в сотни раз меньше, чем у аэрогеля, поэтому скорость выделения тепла может превышать скорость теплоотдачи только при значительно высокой температуре.

В табл. приведены температуры самовоспламенения аэрогеля и аэрозоля некоторых пылей.

Как и у газовых смесей, воспламенение и распространение пламени по всему объему аэрозоля возникают только в том случае, если его концентрация находится выше нижнего предела воспламенения.

Что касается верхних пределов воспламенения аэрозолей, то они настолько велики, что в большинстве случаев практически недостижимы. Например, концентрация верхнего предела воспламенения сахарной пыли равна 13500 г/м 3 .

Температура самовоспламенения горючих веществ разнообразна. У одних она превышает 500 °С, у других находится в пределах окружающей среды, которую в среднем можно принять 0 ... 50°С.

Например, желтый фосфор при температуре 15°С самонагревается и загорается. Вещества, способные самовоспламеняться без нагрева, представляют большую пожарную опасность и называются самовозгорающимися, а процесс самонагревания их до стадии горения определяют термином самовозгорание. Самовозгорающиеся вещества подразделяют на три группы:

вещества, самовозгорающиеся от воздействия на них воздуха (растительные масла, животные жиры, бурый и каменный угли, сульфиды железа, желтый фосфор и др.);

вещества, самовозгорающиеся от воздействия на них воды (калий, натрий, карбид кальция, карбиды щелочных металлов, фосфористые кальций и натрий, негашеная известь и др.);

вещества, самовозгорающиеся при смешивании друг с другом (ацетилен, водород, метан и этилен в смеси с хлором; перманганат калия, смешанный с глицерином или этиленгликолем; скипидар в хлоре и др.).

Большую взрыво- и пожароопасность на пищевых предприятиях представляет смесь органической пыли с воздухом.

По пожароопасности все пыли в зависимости от их свойств подразделяют на взрывоопасные в состоянии аэрозоля и пожароопасные в состоянии аэрогеля.

К первому классу по взрывоопасности относят пыли с нижним пределом воспламенения (взрываемости) до 15 г/м 3 . К этому классу относится пыль серы, канифоли, сахарной пудры и др.

Ко второму классу причисляют взрывоопасную пыль с нижним пределом воспламенения (взрываемости) 16 ... 65 г/м 3 . К этой группе относится пыль крахмала, муки, лигнина и др.

Пыли в состоянии аэрогеля по пожароопасности также делятся на два класса: первый класс - наиболее пожароопасные с температурой самовоспламенения до 250 °С (например, табачная пыль - 205 °С, зерновая - 250 °С); второй класс - пожароопасные с температурой самовоспламенения выше 250 °С (например, древесные опилки - 275 °С).

Взрывается в течение 0,0001 секунды, выделяя 1.470 калорий тепла и ок. 700 л газа. См. Взрывчатые вещества .

В статье воспроизведен текст из Малой советской энциклопедии .

Взрыв , процесс освобождения большого количества энергии в ограниченном объёме за короткий промежуток времени. В результате В. вещество, заполняющее объём, в котором происходит освобождение энергии, превращается в сильно нагретый газ с очень высоким давлением. Этот газ с большой силой воздействует на окружающую среду, вызывая её движение. Взрыв в твёрдой среде сопровождается её разрушением и дроблением.

Порожденное взрывом движение, при котором происходит резкое повышение давления, плотности и температуры среды, называют взрывной волной . Фронт взрывной волны распространяется по среде с большой скоростью, в результате чего область, охваченная движением, быстро расширяется. Возникновение взрывной волны является характерным следствием В. в различных средах. Если среда отсутствует, то есть взрыв происходит в вакууме , энергия В. переходит в кинетическую энергию разлетающихся во все стороны с большой скоростью продуктов В. Посредством взрывной волны (или разлетающихся продуктов В. в вакууме) В. производит механическое воздействие на объекты, расположенные на различных расстояниях от места В. По мере удаления от места взрыва механическое воздействие взрывной волны ослабевает. Расстояния, на которых взрывные волны создают одинаковую силу воздействия при В. различной энергии, увеличиваются пропорционально кубическому корню из энергии В. Пропорционально этой же величине увеличивается интервал времени воздействия взрывной волны.

Разнообразные виды взрывов различаются физической природой источника энергии и способом её освобождения. Типичными примерами В. являются взрывы химических взрывчатых веществ. Взрывчатые вещества обладают способностью к быстрому химическому разложению, при котором энергия межмолекулярных связей выделяется в виде теплоты . Для взрывчатых веществ характерно увеличение скорости химического разложения при повышении температуры. При сравнительно низкой температуре химическое разложение протекает очень медленно, так что взрывчатое вещество в течение длительного времени может не претерпевать заметного изменения в своём состоянии. В этом случае между взрывчатым веществом и окружающей средой устанавливается тепловое равновесие, при котором непрерывно выделяющиеся небольшие количества теплоты отводятся за пределы вещества посредством теплопроводности. Если создаются условия, при которых выделяющаяся теплота не успевает отводиться за пределы взрывчатого вещества, то благодаря повышению температуры развивается самоускоряющийся процесс химического разложения, который называется тепловым В. В связи с тем, что теплота отводится через внешнюю поверхность взрывчатого вещества, а её выделение происходит во всём объёме вещества, тепловое равновесие может быть также нарушено при увеличении общей массы взрывчатого вещества. Это обстоятельство учитывается при хранении взрывчатых веществ.

Возможен иной процесс осуществления взрыва, при котором химическое превращение распространяется по взрывчатому веществу последовательно от слоя к слою в виде волны. Движущийся с большой скоростью передний фронт такой волны представляет собой ударную волну - резкий (скачкообразный) переход вещества из исходного состояния в состояние с очень высокими давлением и температурой. Взрывчатое вещество, сжатое ударной волной, оказывается в состоянии, при котором химическое разложение протекает очень быстро. В результате область, в которой освобождается энергия, оказывается сосредоточенной в тонком слое, прилегающем к поверхности ударной волны. Выделение энергии обеспечивает сохранение высокого давления в ударной волне на постоянном уровне. Процесс химического превращения взрывчатого вещества, который вводится ударной волной и сопровождается быстрым выделением энергии, называется детонацией . Детонационные волны распространяются по взрывчатому веществу с очень большой скоростью, всегда превышающей скорость звука в исходном веществе. Например, скорости волн детонации в твёрдых взрывчатых веществах составляют несколько км/сек. Тонна твёрдого взрывчатого вещества может превратиться таким способом в плотный газ с очень высоким давлением за 10 -4 сек. Давление в образующихся при этом газах достигает нескольких сотен тысяч атмосфер . Действие взрыва химического взрывчатого вещества может быть усилено в определённом направлении путём применения зарядов взрывчатого вещества специальной формы (см. Кумулятивный эффект ).

К взрывам, связанным с более фундаментальными превращениями веществ, относятся ядерные взрывы . При ядерном взрыве происходит превращение атомных ядер исходного вещества в ядра др. элементов, которое сопровождается освобождением энергии связи элементарных частиц (протонов и нейтронов), входящих в состав атомного ядра. Ядерный В. основан на способности определённых изотопов тяжёлых элементов урана или плутония к делению, при котором ядра исходного вещества распадаются, образуя ядра более лёгких элементов. При делении всех ядер, содержащихся в 50 г урана или плутония, освобождается такое же количество энергии, как и при детонации 1000 т тринитротолуола. Это сравнение показывает, что ядерное превращение способно произвести В. огромной силы. Деление ядра атома урана или плутония может произойти в результате захвата ядром одного нейтрона. Существенно, что в результате деления возникает несколько новых нейтронов, каждый из которых может вызвать деление др. ядер. В результате число делений будет очень быстро нарастать (по закону геометрической прогрессии). Если принять, что при каждом акте деления число нейтронов, способных вызвать деление др. ядер, удваивается, то менее чем за 90 актов деления образуется такое количество нейтронов, которого достаточно для деления ядер, содержащихся в 100 кг урана или плутония. Время, необходимое для деления этого количества вещества, составит ~10 -6 сек. Такой самоускоряющийся процесс называется цепной реакцией (см. Ядерные цепные реакции ). В действительности не все нейтроны, образующиеся при делении, вызывают деление др. ядер. Если общее количество делящегося вещества мало, то большая часть нейтронов будет выходить за пределы вещества, не вызывая деления. В делящемся веществе всегда имеется небольшое количество свободных нейтронов, однако, цепная реакция развивается лишь в том случае, когда число вновь образующихся нейтронов будет превышать число нейтронов, которые не производят деления. Такие условия создаются, когда масса делящегося вещества превосходит так называемую критическую массу . В. происходит при быстром соединении отдельных частей делящегося вещества (масса каждой части меньше критической) в одно целое с общей массой, превосходящей критическую массу, или при сильном сжатии, уменьшающем площадь поверхности вещества и тем самым уменьшающем количество выходящих наружу нейтронов. Для создания таких условий обычно используют В. химического взрывчатого вещества.

Существует др. тип ядерной реакции - реакция синтеза лёгких ядер, сопровождающаяся выделением большого количества энергии. Силы отталкивания одноимённых электрических зарядов (все ядра имеют положительный электрический заряд) препятствуют протеканию реакции синтеза, поэтому для эффективного ядерного превращения такого типа ядра должны обладать высокой энергией. Такие условия могут быть созданы нагреванием веществ до очень высокой температуры. В связи с этим процесс синтеза, протекающий при высокой температуре, называют термоядерной реакцией . При синтезе ядер дейтерия (изотопа водорода ²H) освобождается почти в 3 раза больше энергии, чем при делении такой же массы урана. Необходимая для синтеза температура достигается при ядерном взрыве урана или плутония. Таким образом, если поместить в одном и том же устройстве делящееся вещество и изотопы водорода, то может быть осуществлена реакция синтеза, результатом которой будет В. огромной силы. Помимо мощной взрывной волны, ядерный взрыв сопровождается интенсивным испусканием света и проникающей радиации (см. Поражающие факторы ядерного взрыва ).

В описанных выше типах взрыва освобожденная энергия содержалась первоначально в виде энергии молекулярной или ядерной связи в веществе. Существуют В., в которых выделяющаяся энергия подводится от внешнего источника. Примером такого В. может служить мощный электрический разряд в какой-либо среде. Электрическая энергия в разрядном промежутке выделяется в виде теплоты, превращая среду в ионизованный газ с высокими давлением и температурой. Аналогичное явление происходит при протекании мощного электрического тока по металлическому проводнику, если сила тока оказывается достаточной для быстрого превращения металлического проводника в пар. Явление В. возникает также при воздействии на вещество сфокусированного лазерного излучения (см. Лазер ). Как один из видов взрыва можно рассматривать процесс быстрого освобождения энергии, происходящий в результате внезапного разрушения оболочки, удерживавшей газ с высоким давлением (например, взрыв баллона со сжатым газом). В. может произойти при столкновении твёрдых тел, движущихся навстречу друг другу с большой скоростью. При столкновении кинетическая энергия тел переходит в теплоту в результате распространения по веществу мощной ударной волны, возникающей в момент столкновения. Скорости относительного сближения твёрдых тел, необходимые для того, чтобы в результате столкновения вещество полностью превратилось в пар, измеряются десятками км/сек, развивающиеся при этом давления составляют миллионы атмосфер.

В природе происходит много различных явлений, которые сопровождаются В. Мощные электрические разряды в атмосфере во время грозы (молнии), внезапное извержение вулканов , падение на поверхность Земли крупных метеоритов представляют собой примеры различных видов В. В результате падения Тунгусского метеорита () произошёл В., эквивалентный по количеству выделившейся энергии В. ~10 7 т тринитротолуола. По-видимому, ещё большее количество энергии освободилось в результате взрыва вулкана Кракатау ().

Огромными по масштабу взрывами являются хромосферные вспышки на Солнце. Выделяющаяся при таких вспышках энергия достигает ~10 17 дж (для сравнения укажем, что при В. 10 6 т тринитротолуола выделилась бы энергия, равная 4,2·10 15 дж).

Характер гигантских взрывов, происходящих в космическом пространстве, имеют вспышки новых звёзд . При вспышках, по-видимому в течение нескольких часов, выделяется энергия 10 38 -10 39 дж. Такая энергия излучается Солнцем за 10-100 тыс. лет. Наконец, ещё более гигантские В., выходящие далеко за пределы человеческого воображения, представляют собой вспышки сверхновых звёзд , при которых освобождающаяся энергия достигает ~ 10 43 дж, и В. в ядрах ряда галактик, оценка энергии которых приводит к ~ 10 50 дж.

Взрывы химических взрывчатых веществ применяют как одно из основных средств разрушения. Огромной разрушающей способностью обладают ядерные взрывы. Взрыв одной ядерной бомбы может быть эквивалентен по энергии В. десятков млн. т химического взрывчатого вещества.

Взрывы нашли широкое мирное применение в научных исследованиях и в промышленности. В. позволили достигнуть значительного прогресса в изучении свойств газов, жидкостей и твёрдых тел при высоких давлениях и температурах (см. Давление высокое ). Исследование взрывов играет важную роль в развитии физики неравновесных процессов, изучающей явления переноса массы, импульса и энергии в различных средах, механизмы фазовых переходов вещества, кинетику химических реакций и т. п. Под воздействием В. могут быть достигнуты такие состояния веществ, которые оказываются недоступными при др. способах исследования. Мощное сжатие канала электрического разряда посредством В. химического взрывчатого вещества даёт возможность получать в течение короткого промежутка времени магнитные поля огромной напряжённости [до 1,1 Га/м (до 14 млн э), см. Магнитное поле . Интенсивное испускание света при В. химического взрывчатого вещества в газе может использоваться для возбуждения оптического квантового генератора (лазера). Под действием высокого давления, которое создаётся при детонации взрывчатого вещества, осуществляются взрывное штампование , взрывная сварка и взрывное упрочнение металлов .

Экспериментальное изучение В. состоит в измерении скоростей распространения взрывных волн и скоростей перемещения вещества, измерении быстро изменяющегося давления, распределений плотности, интенсивности и спектрального состава электромагнитного и др. видов излучения, испускаемого при В. Эти данные позволяют получить сведения о скорости протекания различных процессов, сопровождающих В., и определить общее количество освобождающейся энергии. Давление и плотность вещества в ударной волне связаны определёнными соотношениями со скоростью движения ударной волны и скоростью перемещения вещества. Это обстоятельство позволяет, например, на основании измерений скоростей вычислить давления и плотности в тех случаях, когда их непосредственное измерение оказывается по какой-либо причине недоступным. Для измерений основных параметров, характеризующих состояние и скорость перемещения среды, применяются различные датчики, преобразующие определенный вид воздействия в электрический сигнал, который записывается при помощи осциллографа или др. регистрирующего прибора. Современная электронная аппаратура позволяет регистрировать явления, происходящие в течение интервалов времени ~ 10 -11 сек. Измерения интенсивности и спектрального состава светового излучения при помощи специальных фотоэлементов и спектрографов служат источником информации о температуре вещества. Широкое применение для регистрации явлений, сопровождающих В., имеет скоростная фотосъёмка, которая может производиться со скоростью, достигающей 10 9 кадров в 1 сек.

В лабораторных исследованиях ударных волн в газах часто используется специальное устройство - ударная труба (см. Аэродинамическая труба ). Ударная волна в такой трубе создаётся в результате быстрого разрушения мембраны, разделяющей газ с высоким и низким давлением (такой процесс можно рассматривать как наиболее простой вид В.). При исследовании волн в ударных трубах эффективно применяются интерферометры и полутеневые оптические установки, действие которых основано на изменении показателя преломления газа вследствие изменения его плотности.

Взрывные волны, распространяющиеся на большие расстояния от места их возникновения, служат источником информации о строении атмосферы и внутренних слоёв Земли. Волны на очень больших расстояниях от места В. регистрируются высокочувствительной аппаратурой, позволяющей фиксировать колебания давления в воздухе до 10 -6 атмосферы (0,1 н/м²) или перемещения почвы ~ 10 -9 м.

Литература :

Садовский М. А., Механическое действие воздушных ударных волн взрыва по данным экспериментальных исследований, в сб.: Физика взрыва, № 1, М., 1952;
Баум Ф. А., Станюкович К. П. и Шехтер Б. И., Физика взрыва, М., 1959;
Андреев К. К. и Беляев А. Ф., Теория взрывчатых веществ, М., 1960:
Покровский Г. И., Взрыв, М., 1964;
Ляхов Г. М., Основы динамики взрыва в грунтах и жидких средах, М., 1964;
Докучаев М. М., Родионов В. Н., Ромашов А. Н., Взрыв на выброс, М., 1963:
Коул Р., Подводные взрывы, пер. с англ., М., 1950;
Подземные ядерные взрывы, пер. с англ., М., 1962;
Действие ядерного оружия, пер. с англ., М., 1960;
Горбацкий В. Г., Космические взрывы, М., 1967;
Дубовик А. С., Фотографическая регистрация быстропротекающих процессов, М., 1964.

К. Е. Губкин.

Эта статья или раздел использует текст