Тротил не боится пуль, газ взрывается под землей: невероятная физика

РЕН ТВ 8 часов назад 21

Как выкопать окоп без лопаты? Какое лекарство оказалось взрывчаткой? Почему тротил не взрывается даже от попадания пули? Об этом рассказали в программе "Как устроен мир" с Тимофеем Баженовым на РЕН ТВ.

Самые неожиданные катализаторы взрывов

США. Август 2023 года. В пригороде американского Питтсбурга прогремел мощный взрыв. Находившийся в эпицентре жилой дом разнесло в щепки. Причиной ЧП стала неисправность газового водонагревателя, установленного в подвале одного из домов. Автоматика не сработала на утечку.

"Процесс горения – это достаточно опасный процесс, могут возникнуть всякие неполадки. Например, увеличение, снижение давления, внешнего давления, которое может привести к некой неполадке", – рассказал доцент базовой кафедры химии инновационных материалов и технологий РЭУ им. Г.В. Плеханова Василий Овчинников.

Такие взрывы называются объемными. Горючая смесь рассеивается в воздухе. Проникает в щели и полости. Заполняет все свободное пространство. Малейшая искра – и весь объем помещения мгновенно превращается в пламя. Выделяется огромное количество энергии. Взрывная волна сметает все на своем пути. Спрятаться от такого взрыва невозможно.

Некоторые думают, что чем больше концентрация горючего вещества, тем сильнее будет взрыв. На самом деле это не так. Взрывается не газ, а газовоздушная смесь.

"Как работает двигатель внутреннего сгорания: в нем пары бензина смешиваются с воздухом. И сочетание воздуха и непосредственно бензина определяет качество работы двигателя в данный момент. И то же самое происходит у нас с газом. Газ просто так сам не воспламенится. Дело в том, что на одну молекулу метана нужно два атома кислорода, то есть это CH4+O2. Для этого нам нужно обеспечить равное количество метана и кислорода в смеси", – объяснил доцент НИЯУ "МИФИ", старший научный сотрудник Научно-образовательного центра "НЕВОД" Егор Задеба.

Жительница Флориды заработала фобию из-за взрыва в собственной уборной. Туалет был соединен с септиком канализационной трубой. Санитарную емкость, зарытую на заднем дворе, давно не чистили. В ней скопился метан. Во время грозы в септик ударила молния. Горючий газ моментально взорвался. Поскольку к этому моменту он по канализационной трубе просочился в туалетную комнату, то бабахнуло и там.

Обошлось без жертв. Но теперь хозяйка утверждает, что никогда не станет прятаться от грозы в туалете.

"Метан – это результат жизнедеятельности анаэробных бактерий. Где отсутствует приток кислорода, это идеальная среда для метанообразующих анаэробных бактерий, то есть бактерий, которые не пользуются кислородом в своей жизнедеятельности", – пояснил химик Овчинников.

Как сделать "картошкомет" из подручных материалов

Один изобретатель воплотил мечту многих мальчишек. Он показал, как стрелять картошкой из сантехнической трубы.

При воспламенении воздушной смеси внутри трубы возникает избыточное давление. Оно выталкивает картошку и придает ей хороший импульс. Да такой, что корнеплод запросто пролетает 20, а то и 30 метров.

В Нидерландах такое развлечение давно возвели в ранг национальной традиции. Только вместо картошки и пластиковых труб там используют футбольные мячи и молочные бидоны. А вместо горючего аэрозоля – карбид. Смысл этого занятия – правильно рассчитать концентрацию газовоздушной смеси в бидоне. Чтобы мяч улетел как можно дальше, а емкость при этом не взорвалась. Как правило, наиболее оголтелую стрельбу голландцы устраивают в новогодние праздники.

Иран. Прохожий бросил непотушенный окурок в канализацию. Результат не заставил себя ждать. Скопившийся в коллекторе газ тут же взорвался. Мужчина чудом остался жив. Правда, покинуть место происшествия смог лишь ползком.

Почему литий-ионные аккумуляторы часто взрываются

Показанному в программе парню очень не повезло. У него прямо во рту взорвалась электронная сигарета. Бедолаге разворотило челюсть и оторвало кончик языка. Мундштук застрял в горле. Молодого человека спасло только то, что в этот момент дома находились родственники. Они вызвали неотложку. Причиной взрыва стал неисправный литий-ионный аккумулятор.

Такие инциденты происходят регулярно. Электронная сигарета, например, может неожиданно загореться в кармане. Но чаще всего подрыв происходит, когда устройство подключено к электросети для зарядки.

"Что же происходит с аккумуляторами не только в электронных сигаретах, но и в телефонах и многих других устройствах: чем больше вы их нагреваете, тем больше ток они могут отдавать. Чем больше тока они отдают, например, в случае короткого замыкания, тем еще больше они нагреваются. Происходит лавинообразный процесс, который заставляет такой аккумулятор загореться", – рассказал ученый Задеба.

В сентябре 2024 года у членов ливанского движения "Хезболла" стали неожиданно взрываться пейджеры. Эти устройства участники группировки использовали для связи вместо сотовых телефонов. Все они сдетонировали одномоментно. Погибли несколько десятков человек, включая высокопоставленных руководителей организации.

Оказалось, что все это дело рук израильских спецслужб. Они готовили операцию больше двух лет. Создали несколько подставных фирм и через них сбывали заминированные пейджеры в Ливан. Взрывные устройства были вмонтированы в аккумуляторы. В час икс на пейджеры пришло сообщение, которое стало сигналом к подрыву.

От тротила до пластита: основные типы взрывчатки

Тротил, тол, ТНТ. Это разные названия одного и того же вещества – тринитротолуола. Впервые его синтезировали более века назад. Открытие стало настоящим подарком для военных. Они получили в свое распоряжение мощную и удобную в обращении взрывчатку.

"В 1863 году немецкий ученый Йозеф Вильбранд синтезирует тринитротолуол. Это обычные желто-коричневые чешуйки, которые он получил, с ними можно было делать все что угодно. По нему можно было стучать молотком, и они только превращались в порошок. Его можно было сверлить, его можно было натирать, его можно было нагревать. Тринитротолуол, или тротил, взрывается только в том случае, если прямо рядом с ним взрывается что-то иное", – рассказал старший преподаватель РЭУ им. Г.В. Плеханова Виталий Кондрев.

Тротил равнодушен даже к прямому попаданию пули. В ручную гранату выстрелили из автомата Калашникова. А ей хоть бы что. Только дырка в корпусе. То же самое и с тротиловой шашкой. Неудивительно, что вскоре после своего появления тринитротолуол потеснил более агрессивных конкурентов: порох и пироксилин.

А все последующие взрывчатые вещества стали сравнивать с тротилом. Так появился тротиловый эквивалент.

"Энергия, которая выделяется во время взрыва, это количество энергии измеряется в джоулях, но его сравнивают, как правило, с количеством тротила взорванного. Бывают разрушительные последствия землетрясений, также, в общем-то, оцениваются в тротиловом эквиваленте. Для чего это используется? Просто легче понять, что из себя представляет данный какой-то снаряд там, боеприпас, атомная бомба и к каким разрушительным последствиям он может привести", – рассудил военный эксперт Юрий Кнутов.

Тротил, кстати, не самая мощная взрывчатка. Гексоген примерно в полтора раза мощнее. На основе гексогена изготавливают пластит. Эта взрывчатка мягкая словно пластилин. Ей можно придать абсолютно любую форму.

"Это некая смесь обычно гексогена с пластификатором. Соответственно, этот пластификатор позволяет нам из этого взрывчатого вещества лепить почти все что угодно и прилеплять его к чему-либо", – пояснил доцент кафедры пищевых технологий и биоинженерии РЭУ им. Г.В. Плеханова Дмитрий Зиборов.

Интересно, что гексоген изначально создавали как лекарство. Один немецкий химик проводил эксперименты над уротропином – препаратом для лечения болезней мочевыводящих путей. Ученый хотел его усовершенствовать. Для этого смешивал с различными добавками. В итоге получил новое вещество.

Правда, в аптеки оно так и не попало, потому что оказалось ядовитым. Зато выяснилось, что порошок взрывается. Да так, что ни одним доступным на тот момент прибором было невозможно измерить силу взрыва. Все выходили из строя.

Как взрывчатые вещества используют в промышленности

Аммиачная селитра хорошо известна каждому садоводу. Это прекрасное удобрение. Вещество на треть состоит из азота, который необходим растениям для роста и развития. С помощью селитры можно получить богатый урожай.

А еще ее используют в горнодобывающей промышленности в качестве важного компонента для создания взрывчатки. Сама она не взрывается. Селитра выполняет роль окислителя, потому что на оставшиеся две трети состоит из кислорода.

"В основе реакции химического взрыва лежит окислительно-восстановительная реакция. За счет этого выделяется дополнительное тепло. В ходе реакции резкого увеличения тепла происходит взрыв. То есть окислитель нужен для того, чтобы изначально довольно-таки безопасное вещество, чтобы оно вступило в реакцию и произошел взрыв", – рассказал старший преподаватель базовой кафедры химии инновационных материалов и технологий РЭУ им. Г.В. Плеханова Алексей Путников.

Горный карьер имеет форму воронки. Это специально сделано для того, чтобы руду было удобнее вывозить на поверхность. Все террасы созданы с помощью взрывов. Технике такое не под силу. Только филигранная работа подрывников. Они с математической точностью рассчитывают, куда и сколько нужно заложить взрывчатки.

Участок, который взрывается за один раз, называется блоком. Его сначала размечают. Потом бурят скважины. Их заполняют взрывчаткой и подрывают. Расход сопоставим с ведением активных боевых действий. Счет идет на тонны.

Кстати, подрывники редко видят взрывчатку своими глазами. Специальная зарядно-смесительная машина заливает химические компоненты в скважину. И уже там внутри они соединяются во взрывоопасное вещество.

"Транспортировка, тем более в труднодоступные регионы, довольно-таки опасная штука, особенно если мы говорим про взрывчатые вещества. Поэтому для того, чтобы максимально обезопасить, мы можем два независимых там элемента, то есть окислитель и восстановитель, транспортировать отдельно и уже на месте их смешать и уже производить химические взрывы", – добавил преподаватель Путников.

Демаскирующая взрывчатка: почему в армии США отказались от использования астролита

Однажды американские химики изобрели жидкую взрывчатку. Она называлась астролит. Говорили, она в 20 раз мощнее тротила. Ее решили использовать для рытья окопов. Очень удобно. Нужен тебе окоп, налил на землю, подорвал – и вот уже через несколько секунд перед тобой огромная яма. Но солдаты почему-то в эти астролитные окопы не хотели заходить.

"А я вам скажу почему. Потому что астролит воняет общественной уборной. И даже когда он взорвался, весь окоп воняет общественной уборной. И солдаты предпочитали погибать без окопов, но не спускались туда, где так пахло", – объяснил ведущий Баженов.

Заряд вместо лопаты: что изобрели для быстрого рытья окопов в России

Наши военные инженеры пошли по другому пути. Для рытья окопов они создали специальный боеприпас ОЗ-1. Окопный заряд. В отличие от американского астролита он не пахнет вообще. А работает проще некуда. Поставил его вертикально на землю, нажал пуск. И перед тобой окоп глубиной полтора метра. Кстати, ОЗ-1 прекрасно справляется даже с глубоко промерзшим грунтом.

"Необходимо быстро окапываться, поскольку в условиях боевых действий, если вас накрывает артиллерия, если по вам ведется прицельный огонь, вам нужно какое-то укрытие. В экстренных случаях такие снаряды и применяются, чтобы пехота смогла быстро окопаться и спрятаться", – пояснил старший преподаватель кафедры политического анализа и социально-психологических процессов РЭУ им. Г.В. Плеханова Александр Спасов.

Несмотря на внешнюю простоту, технически устройство довольно хитрое.

Кумулятивный пробивает в земле полость. Реактивная струя загоняет в нее фугас. Оказавшись внутри грунта, он взрывается и выворачивает недра наизнанку. После этого в образовавшейся воронке можно, например, организовать пулеметную точку.

"Одиночные заряды, они нужны для того, чтобы создавать одиночный окоп для там, например, пехоты. Бывают некоторые случаи, когда эти одиночные заряды применяются вместе, например, с минами. Тогда это позволяет создать более глубокую воронку и попробовать туда, например, там спрятать какую-то военную технику, автомобиль", – добавил Александр Спасов.

Где пытались сконструировать "живые" бомбы

Во время противостояния с Японией американцы придумали так называемую мышиную бомбу. Очень иезуитское, мерзкое по отношению к мышам, да и к людям, оружие. В бомбу запихивали живых мышей. Этих мышей усыпляли. Каждой мыши привязывали маленький зажигательный снаряд. Бомбу сбрасывали с самолета на парашюте. Она благополучно приземлялась на землю, там раскрывалась, мыши просыпались, разлетались по японским чердакам, и там срабатывали зажигательные снаряды, и массовые пожары должны были поглотить Страну восходящего солнца.

Бомбу решили испытать на авиабазе в Соединенных Штатах. Но не успели сбросить. Мыши разлетелись, и авиабаза сгорела дотла. Проект закрыли.

Использовать живых существ в качестве начинки для боеприпасов собирались и британцы. В годы холодной войны они придумали атомную мину "Синий павлин". Это огромный контейнер весом семь тонн с ядерным боезарядом. Он должен был взрываться через восемь дней после активации. Подрыв инициировал таймер.

Однако возникла проблема. Мина находилась в земле и сильно охлаждалась. Из-за этого выходил из строя электронный блок управления.

Птичек собирались сажать с запасом корма на восемь дней.

"Размещать-то это планировали британцы, но в Германии. Причем это все втайне хотели сделать под видом ядерных реакторов мирных. Их бы туда отправили, там восемь или десять бомб этих огромных, закопали бы, и немцы даже не были бы в курсе. Вот это вот, опять же, показывает все отношение. Ну в итоге все-таки британцы поняли, что так себя вести нельзя, и отменили этот проект. Ну и плюс, конечно, эта сложность с курами, она вызывает вообще очень большие сомнения", – рассказал Дмитрий Зиборов.

А другое устройство, в отличие от куриной бомбы, все-таки приняли на вооружение. Это ядерный ранец. Его придумали американцы. Оружие было направлено против нашей страны. Небольшая группа спецназа с помощью такого "подарка" могла где угодно устроить локальную Хиросиму. В ответ на это советские инженеры разработали собственный портативный боеприпас.

К счастью, такие ранцы ни разу не применялись для решения боевых задач. А в 1998 году Россия и США договорились утилизировать все мины этого класса.

Читать в РЕН ТВ

Все результаты по этой теме

Failed to connect to MySQL: Unknown database 'unlimitsecen'