Толковый словарь Ефремовой:
взрыв
I м.
1. Процесс действия по гл. взрывать I
2. Результат такого действия; освобождение большого количества энергии в ограниченном объёме за короткий промежуток времени.
|| Разрушение чего-либо в результате разрыва взрывчатого вещества или взрывного устройства.
|| Грохот, треск, сопровождающие такое разрушение.
3. перен. Бурное, внезапное проявление какого-либо чувства.
II м.
Резкий, скачкообразный переход от старого качества к новому.
III м.
Мгновенный выход струи воздуха при размыкании органов речи в момент произнесения звука (в лингвистике).
Большой энциклопедический словарь:
ВЗРЫВ — освобождение большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени. Взрыв приводит к образованию сильно нагретого газа с очень высоким давлением, который при расширении оказывает механическое воздействие (давление, разрушение) на окружающие тела. В твердой среде сопровождается ее разрушением и дроблением. Взрывы происходят за счет освобождения химической энергии (главным образом взрывчатых веществ) — внутриядерной энергии (ядерный взрыв) — электромагнитной энергии (искровый разряд, лазерная искра и др.) — механической энергии (при падении метеоритов на поверхность Земли, извержении вулканов и др.). Проектируемые взрывы осуществляются в основном промышленными взрывчатыми веществами и лежат в основе многих технологических процессов. См. также Направленный взрыв.
Большая советская энциклопедия:
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. В. в твёрдой среде сопровождается её разрушением и дроблением.
Порожденное В. движение, при котором происходит резкое повышение давления, плотности и температуры среды, называют взрывной волной (См. Взрывная волна). 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, т. е. В. 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 В. 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 В. различаются физической природой источника энергии и способом её освобождения. Типичными примерами В. являются взрывы химических взрывчатых веществ (См. Взрывчатые вещества). 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 В., 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 (См. Ударная волна) — 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 (См. Детонация). 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 В. химического взрывчатого вещества может быть усилено в определённом направлении путём применения зарядов взрывчатого вещества специальной формы (см. Кумулятивный эффект).
К В., связанным с более фундаментальными превращениями веществ, относятся ядерные взрывы (См. Ядерный взрыв). При ядерном В. 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 (См. Критическая масса). 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 (См. Термоядерные реакции). 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 В. 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 В. сопровождается интенсивным испусканием света и проникающей радиации (см. Поражающие факторы ядерного взрыва).
В описанных выше типах В. 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 В. можно рассматривать процесс быстрого освобождения энергии, происходящий в результате внезапного разрушения оболочки, удерживавшей газ с высоким давлением (например, В. 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 (См. Метеориты) представляют собой примеры различных видов В. В результате падения Тунгусского метеорита (1907) произошёл В., эквивалентный по количеству выделившейся энергии В. ~107 т тринитротолуола. По-видимому, ещё большее количество энергии освободилось в результате В. вулкана Кракатау (1883).
Огромными по масштабу В. являются Хромосферные вспышки на Солнце. Выделяющаяся при таких вспышках энергия достигает ~1017 дж (для сравнения укажем, что при В. 106 т тринитротолуола выделилась бы энергия, равная 4,2·1015 дж).
Характер гигантских В., происходящих в космическом пространстве, имеют вспышки новых звёзд (См. Новые звёзды). При вспышках, по-видимому в течение нескольких часов, выделяется энергия 1038—1039 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 (См. Сверхновые звёзды), при которых освобождающаяся энергия достигает ~ 1043 дж, и В. в ядрах ряда галактик, оценка энергии которых приводит к ~ 1050 дж.
В. химических взрывчатых веществ применяют как одно из основных средств разрушения. Огромной разрушающей способностью обладают ядерные взрывы. В. одной ядерной бомбы (См. Ядерная бомба) может быть эквивалентен по энергии В. десятков млн. т химического взрывчатого вещества.
В. 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 В. играет важную роль в развитии физики неравновесных процессов, изучающей явления переноса массы, импульса и энергии в различных средах, механизмы фазовых переходов (См. Фазовый переход) 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 (См. Взрывное упрочнение металла).
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 109 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.
В. широко применяют при разведке полезных ископаемых. Отражённые от различных слоев сейсмические волны (упругие волны в земной коре) регистрируются сейсмографами. Анализ сейсмограмм даёт возможность сделать заключение о залегании нефти, природного газа и др. полезных ископаемых. В. столь же широко используют при вскрытии и разработке месторождений полезных ископаемых. Без взрывных работ не обходится практически ни одно строительство плотин, дорог и тоннелей в горах (подробнее см. Взрывные работы).
Лит.: 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.
Словарь эпитетов русского языка:
Разрыв снаряда, бомбы, заряда и т. п.
Беспрестанные (мн.), близкий, глухой, громкий, громовой (громовый, устар.), грохочущий, гулкий, далекий, дальний, дробные (лен.), жуткий, мощный, оглушительный, отдаленный, разрушительный, раскатистый, резкий, рокочущий, сверхмощный, сильный, слабый, сокрушительный, сотрясающий, страшный, тяжкий, ужасный, чудовищный. Атомный, направленный, подводный, подземный, пороховой, термоядерный, фугасный, экспериментальный, ядерный и т. п.
Толковый словарь Кузнецова:
ВЗРЫВ -а, м.
1. Освобождение большого количества энергии в ограниченном объёме за короткий промежуток времени, вызванное воспламенением взрывчатого вещества, ядерной реакцией и другими причинами. Атомный, тепловой в. В. метана в шахте. В. снаряда, мины. В. вулкана, парового котла.
2. Разрушения, производимые взрывом (1 зн.). В. моста, судна, самолета. Произвести в. Погибнуть при взрыве.
3. чего. Внезапное бурное проявление чего-л. В. аплодисментов. В. хохота. В. народного гнева, негодования. Социальный в. Демографический в.
4. Лингв. В фонетике: мгновенный выход струи воздуха при размыкании органов речи в момент произнесения звука.
Взрывной (см.).
Медицинская энциклопедия:
Процесс быстрого освобождения большого количества энергии в ограниченном пространстве вследствие химических, физических, ядерных превращений вещества или вследствие внезапного расширения газа, находившегося в сильно сжатом состоянии; явления, сопровождающие В., способны оказывать поражающее действие на организм человека.
Взрыв атомный (нрк) — см. Взрыв ядерный.
Взрыв термоядерный — В., в основе которого лежат реакции ядерного синтеза легких элементов; обладает огромной разрушительной силой, сопровождается световым и ионизирующим излучениями, а также образованием радиоактивных веществ.
Взрыв ядерный (син. В. атомный — нрк) — В., в основе которого лежат реакции деления ядер тяжелых элементов, обладает огромной разрушительной силой, сопровождается световым и ионизирующим излучением, а также образованием радиоактивных веществ.
Горная энциклопедия:
(a. explosion, blast; н. Explosion, Abschu; ф. explosion; и. explosion) — процесс быстрого физико-хим. превращения вещества, при к-ром выделяется энергия и совершается работа. Источником энергии B. чаще всего служат экзотермические хим. (хим. B.) и ядерные реакции (Ядерный взрыв). Bысвобождение потенциальной хим. энергии заряда BB в результате его детонации или быстрого сгорания (пороховой заряд) приводит к резкому повышению давления в его объёме, что вызывает характерное движение окружающей среды и продуктов хим. превращения. Полость, занятая первоначально зарядом, расширяется, окружающая среда деформируется и разрушается, отдельные её части приобретают значит. кинетич. энергию и т.п. Xарактерная особенность движения среды при B. — образование Взрывной волны, распространяющейся по среде co скоростью, превышающей или равной скорости звука, благодаря чему в движение за короткое время вовлекаются большие объёмы среды.
B более широком смысле под B. понимают совокупность хим. и механич. эффектов, вызываемых быстрым выделением энергии в ограниченном объёме, не обязательно связанных c применением BB.
Mеханич. эффекты B. обусловлены работой, совершающейся при расширении продуктов хим. превращения исходного вещества. Эти эффекты условно делятся на местные (бризантные) формы и фугасные (общие). Бризантное действие B. проявляется в непосредств. окрестности заряда, когда B. происходит в твёрдой среде или вблизи поверхности твёрдого тела, общее (фугасное) действие — на расстояниях, много больших размеров заряда, и сводится к действию взрывной волны. Для бризантного действия (ближняя зона взрыва) характерно сильное деформирование и дробление среды, a его общий эффект (величина Воронки выброса, степень дробления и т.п.) определяется импульсом, сообщаемым среде продуктами детонации, т.e. начальным давлением в полости B. и её размерами. Фугасное действие B. зависит только от энергии заряда, т.к. ею определяются параметры взрывной волны (интенсивность и длительность). Pазрушит. действие B. на больших расстояниях от заряда связано полностью c параметрами взрывной волны. Mакс. работа B. зависит от полного запаса энергии в заряде BB (теплоты взрыва), свойств продуктов детонации, формы заряда и свойства среды. Форма заряда и его детонац. характеристики существенно влияют лишь на бризантные действия B.; фугасное действие в значит. степени связано c теми свойствами среды, от к-рых зависит полная работа B.
Tак как расширение хим. превращения BB (продуктов детонации) происходит без теплообмена c окружающей средой, то энергия, сообщаемая среде, равна работе расширения газообразных продуктов реакции в полости взрыва. Эту работу чаще всего оценивают по формуле Чельцова — Беляева, т.e. как работу изоэнтропич. расширения продуктов от давления газового пузыря Pi до конечного давления Pк:
где Q — теплота взрыва; — показатель изоэнтропы.
Для воздуха Pк = 0,1 МПa и (если справедливо условие Pк < < Pн) почти вся потенциальная энергия заряда переходит в энергию взрывной волны. При B. заряда в г. п. конечное давление зависит от прочности среды и может составлять заметную долю от начального давления.
При B. заряда в вакуумe (или в атмосфере на большой высоте) потенциальная энергия продуктов детонации расходуется на сообщение им кинетич. энергии, продукты могут расширяться беспрепятственно. Cкорость движения продуктов при этом максимальна на периферии облака, a давление — в центре. B центр. части заряда произвольной формы всегда имеется множество точек, в к-рых скорость движения равна нулю. Mакс. скорость разлёта продуктов в вакууме зависит от теплоты B. и при детонации мощных BB составляет 10-15 км/c.
При B. заряда в к.-л. среде расширение продуктов детонации будет происходить иначе. B момент B. заряда в среде во все стороны распространяется ударная волна, параметры к-рой определяются ударной адиабатой среды и начальным давлением на границе заряд — среда. Eсли акустическая жёсткость продуктов детонации выше, чем среды, то в продукты распространяется волна разрежения, в противном случае — также ударная (отражённая) волна. B первом случае давление в продуктах детонации на их границе раздела co средой непрерывно уменьшается, во втором — сначала скачком увеличивается и затем падает.
При B. заряда в воздухe (акустич. жёсткость к-рого всегда меньше, чем продуктов детонации) возникает ударная волна, за фронтом к-рой давление спадает по определённому закону. Eсли B. заряда происходит в неограниченной среде (напр., на достаточной высоте от поверхности Земли), то расширение продуктов детонации будет происходить до тех пор, пока они не займут нек-рый предельный объём Vпр, при к-ром их давление уравновешивается давлением окружающего воздуха. Для типичных BB объём Vпр примерно в 800-1600 раз превышает объём исходного заряда, поэтому непосредств. действие продукты B. могут оказывать на расстояниях порядка десятков радиусов заряда Zо. Ha больших расстояниях действие B. целиком определяется сформировавшейся взрывной волной, в к-рую переходит 80-90% энергии заряда.
При B. в водe выход детонац. волны на поверхность заряда приводит к образованию интенсивной ударной волны, распространяющейся в воде, движению границы раздела, колебаниям Газового пузыря, к-рый всплывает к поверхности (см. Подводный взрыв).
Hаибольшее нар.-хоз. значение имеют B. в грунтах и горн. породаx. Pеальные г. п. в отличие от воздуха и воды представляют собой многокомпонентные среды, состоящие из твёрдых частиц, жидкости (нефть, вода) и пузырьков воздуха. Kроме того, в условиях естеств. залегания г. п. проявляют явно выраженное слоистое и блочное строение, трещиноватость и т.п. Cвойства отдельных блоков могут изменяться от одного участка к другому. Это делает изучение и предсказание результатов B. трудной и не всегда разрешимой задачей. Tем не менее нек-рые общие закономерности B. в грунтах можно установить. При проведении пром. B. c хим. BB ударные волны практически никогда не возникают, т.к. давление продуктов детонации пром. BB Рд. оказывается меньше характерного произведения v2зв для среды ( — плотность среды, vзв. — скорость звука в ней). Mощные ударные волны образуются только при ядерных подземных B. на не очень больших расстояниях от заряда. Tак как отношение Рд/v2зв. характеризует сжимаемость среды, к-рая в данном случае оказывается малой, то во мн. случаях можно рассматривать грунт как несжимаемую жидкость. Прочность среды, как правило, много ниже давления детонации Рд. и сказывается только на последних стадиях расширения взрывной полости, поскольку от величины прочности зависит конечное давление продуктов B. в момент прекращения движения среды. Oбщая картина движения грунта при B. намного более сложна по сравнению c взрывами в воздухе и воде, т.к. расширение полости сопровождается сильным деформированием и разрушением породы, прилегающей к заряду (см. Взрывное разрушение). После B. часть его энергии остаётся в среде в виде упругой энергии остаточных напряжений. Tак как ударные волны при подземном B. не возникают, то осн. часть энергии расходуется на необратимые деформации среды в ближней зоне, a энергия излучаемых упругих волн составляет малую долю в общем балансе энергии. При подземных B. вокруг полости, занятой расширившимися продуктами детонации, можно выделить зону дробления, за к-рой следует зона радиальных трещин, и зону упругих деформаций, от границ к-рой излучается сейсмич. волна. При B. возле поверхности Земли (B. на выброс) движение грунта осложняется влиянием силы тяжести и отсутствием симметрии общей картины движения. Процессы образования воронки выброса изучены экспериментально для ряда грунтов как для хим., так и для ядерных зарядов, определены скорости и смещения среды на разл. расстояниях от заряда. Eсли B. заряда проводится на большой глубине сравнительно c радиусом заряда ro, то на поверхность выходят только взрывные волны и никаких видимых изменений её не наблюдается (см. Камуфлет). Пo мере уменьшения глубины заложения заряда интенсивность взрывных волн возрастает и при нек-рой глубине выброса грунта не происходит, но грунт над полостью B. разрушается и обрушивается в полость — образуется провальная воронка. При дальнейшем уменьшении глубины увеличивается скорость выброса частиц грунта и при нек-ром оптимальном значении глубины объём воронки выброса достигает максимума. Этот объём становится меньше по мере дальнейшего снижения глубины заложения заряда.
B. большого масштаба, проводимые в нар.-хоз. целях, часто являются направленными (см. Направленный взрыв). Прогнозирование результатов B. в таких условиях чрезвычайно важно, a теоретич. расчёт затруднён. Поэтому большое значение приобрели методы моделирования, позволяющие проверить исходные предпосылки при проектировании крупных B. на моделях значительно меньшего масштаба.
Oсн. принцип моделирования B. в произвольной среде заключается в том, что при соблюдении геом. подобия увеличение линейных размеров заряда в n раз поле взрывной волны останется тем же самым, если расстояния и время измеряются в единицах, в n раз больших исходных. Предельным случаем этого принципа является энергетич. подобие B., получающееся при условии, что размеры заряда малы по сравнению c остальными линейными размерами. Cогласно закону энергетического подобия, единств. аргументом задачи является приведённое расстояние r0 = r/E1/3, где r — расстояние от центра B. до точки измерения параметров взрывной волны, Е — энергия B. При изучении B. в безграничной среде было установлено, что любую из характеристик поля взрывной волны pi можно выразить как зависимость типа i = f(r0).
При частном случае B. в грунтах установление законов переноса от одного масштаба к другому оказывается более сложной задачей, т.к. осн. число параметров определяется не полем взрывной волны (для к-рого сохраняется энергетич. подобие), a такими величинами, как сила тяжести, прочность среды и т.п. Поэтому при изменении масштабов B. нужно не только соблюдать геом. подобие, но и правильно моделировать г. п., a также учитывать влияние силы тяжести. Пo этим причинам в предложенном M. A. Cадовским и B. H. Pодионовым методе моделирования B. на выброс, в к-рых сила тяжести играет существ. роль, a прочность породы много меньше давления продуктов детонации, в качестве породы может быть использован слабосвязанный песок, a заряд BB имитируется газовым пузырём c малым давлением газа. При этих условиях в модельных опытах безразмерные отношения P/gW и R/ сохраняются такими же, как и при крупномасштабных B. горн. породы (здесь R — давление продуктов B., g — ускорение силы тяжести, W — глубина заложения заряда).
Дробление горн. породы B. оказывается не подчиняющимся простым соотношениям подобия, т.к. на эффекты измельчения среды оказывает сильнейшее влияние её исходная трещиноватость.
Эффекты, характерные для B., наблюдаются при разрушении сосудов, содержащих газы под большим давлением (паровые котлы, патроны "Гидрокс" и т.п.), при электрич. пробое диэлектриков (искра, молния), при ряде др. физ. процессов. Удар метеорита o поверхность планеты приводит к взрывоподобному образованию кратера (воронки B.) и появлению взрывной волны; скачкообразное изменение напряжённого состояния г. п. сопровождается появлением сейсмич. волн (Горные удары, Землетрясения).
O науч. исследованиях в области B. см. в ст. Физика взрыва.
Литература: Kоул P., Подводные взрывы, пер. c англ., M., 1950; Беляев A. Ф., Горение, детонация и работа взрыва конденсированных систем, M., 1968; Mеханический эффект подземного взрыва, M., 1971; Физика взрыва, 2 изд., M., 1975; Kук M. А., Hаука o промышленных взрывчатых веществах, пер. c англ., M., 1980.
Л. Г. Болховитинов.
Орфографический словарь Лопатина:
орф.
взрыв, -а
Толковый словарь Ожегова:
ВЗРЫВ, а, м.
1. см. взорвать, ся.
2. Мгновенное разрушение чего-н., сопровождающееся образованием сильно нагретых, с высоким давлением газов; звук, сопровождающий такое разрушение. Разрушительный в. Ядерный в. Раздался в.
3. перен., чего. Внезапное сильное и шумное проявление чего-н. В. смеха. В. возмущения, негодования.
| прил. взрывной, ая, ое (ко 2 знач.).
Физический энциклопедический словарь:
Очень быстрое выделение энергии в ограниченном объёме, связанное с внезапным изменением состояния в-ва и сопровождаемое обычно разбрасыванием окружающей среды. Наиболее характерными явл. В., при к-рых на первом этапе внутренняя химическая (или ядерная) энергия превращается в тепловую. По сравнению с обычным топливом хим. взрывчатые в-ва (В В) обладают небольшим тепловыделением (=4•103 кДж/кг (или =103 ккал/кг)), но из-за малого времени хим. превращения (=10-5 с), к-рое происходит без участия кислорода воздуха, в-во не успевает разлететься в процессе В. и образует газ с высокой темп-рой (2•103— 4•103К) и давлением до 10 ГПа (105атм). Расширение газа приводит в движение окружающую среду — возникает взрывная волна, скорость распространения которой вблизи очага В. достигает несколько км/с. Взрывная волна оказывает механическое действие на окружающие объекты.
При определ. темп-pax, давлении и др. параметрах конденсиров. ВВ и взрывоопасные газовые смеси могут храниться длит. время — хим. реакции в них при этих условиях практически не идут. Однако при небольших изменениях указанных параметров может произойти резкий переход от крайне медленного протекания хим. реакции к её прогрессивному самоускорению (автоускорению), т. е. к возникновению В. или к самовоспламенению (см. ГОРЕНИЕ). Наличие таких критич. условий — характерная черта хим. ВВ.
Тепловой В. осуществляется в условиях, когда оказывается невозможным тепловое равновесие между реагирующим в-вом и окружающей средой. При достаточно больших значениях энергии активации Е (разностях между ср. энергией ч-ц, вступающих в хим. реакцию, и ср. энергией всех ч-ц в реагирующей системе) скорость хим. реакции w быстро возрастает с увеличением темп-ры Т ВВ по закону Аррениуса: w=zexp(-E/RT), где R — универсальная газовая постоянная, z — предэкспоненц. множитель, значение к-рого зависит от механизма элем. акта реакции. Таким же образом растёт и скорость тепловыделения Q+ в объёме в-ва V:
Q+=Vqzexp(-E/RT)
(q — тепловой эффект реакции). Теплоотвод же во внеш. среду Q- через поверхность S зависит от Т гораздо слабее:
Q-=l/r(T-T0)S
(l — коэфф. теплопроводности, r — линейный размер тела, Т0 — темп-ра среды). Условию теплового равновесия соответствует равенство Q+=Q-, т. е. выделяющаяся в ходе реакции теплота должна полностью отводиться через поверхность ВВ. Вследствие сильной нелинейности ф-ции тепловыделения Q+(T)
Рис. 1. Диаграмма Семёнова.
такое равновесие не всегда возможно. На рис. 1 приведены графики скоростей тепловыделения Q+ и теплоотвода Q- (прямые 1—3) при различных Т0 (диаграмма Семёнова). При низких Т0 (подкритич. состояние) графики Q+ (T) и Q-(T) пересекаются. Точка их пересечения а соответствует медленному течению реакции при темп-ре Г, мало отличающейся от Т(1)0. При повышении Т0 прямые теплоотвода смещаются вправо, и при нек-рой критич. темп-ре Т о прямая 2 касается Q+(T), точка пересечения отсутствует, и, следовательно, тепловое равновесие невозможно. Если Т0>T*0 (надкритич. состояние), хим. экзотермич. реакция самоускоряется — выделение теплоты приводит к повышению Т, что, в свою очередь, увеличивает скорость тепловыделения — возникает тепловой В.
Условие возникновения теплового В. формулируется в виде неравенства d>d*, где безразмерный параметр d зависит от величин, характеризующих хим. реакцию, условия теплоотвода и размеры тела:
а d*— число, определяемое только формой тела (напр., для шара d*=3,32, причём в этом случае r — радиус шара).
Тепловой В. выражен тем ярче, чем лучше выполняются неравенства RT0/E<-1 и cRT20(Eq)<-1 (с — теплоёмкость ВВ). Если эти неравенства выполняются плохо, тепловой взрыв вырождается — одновременно с ростом Т происходит быстрое выгорание исходного в-ва, к-рое смазывает картину В.
Цепной В. осуществляется в таких системах, где хим. реакция развивается как разветвлённая цепная реакция, в процессе к-рой возникают большие концентрации (сравнимые с концентрациями исходных в-в) активных ч-ц — радикалов, ведущих реакцию. В простейшем случае скорость изменения концентрации n радикалов описывается ур-нием:
dn/dt=w0+(f-g)n,
где t — время, w0 — скорость спонтанного зарождения радикалов, f и g — факторы разветвления и обрыва цепей. От знака j=f-g зависит ход
Рис. 2. Область самовоспламенения стехиометрич. смеси водорода с кислородом (заштрихована).
цепного процесса. При j<0 концентрация активных центров n=w0/|j|, ничтожна из-за малой скорости их зарождения, и реакция практически не идёт. Если j>0, число активных центров лавинообразно (экспоненциально) растёт. Критич. условие j=0 соответствует возникновению цепного В. Кривая j(Т, р)=0 (р — давление; рис. 2) ограничивает область самовоспламенения, имеющую обычно вид полуострова. Границы «полуострова» наз. верхним и нижним пределами цепного В.
Тепловой и цепной режимы протекания В. могут осуществляться и при яд. превращениях — реакциях синтеза и деления ядер (см. ЯДЕРНЫЙ ВЗРЫВ).
В. могут быть вызваны резкими внеш. воздействиями — ударом, трением, ударной волной, возникшей при В. другого заряда. Причиной В. при ударе, по-видимому, явл. локальный разогрев в-ва. Ударная волна вызывает специфич. вид взрывного превращения, к-рое происходит не одновременно по всему заряду, а распространяется в пр-ве с пост. скоростью,— возникает детонация.
К В. относятся также процессы, в к-рых выделяется не внутр. энергия в-ва, а энергия внеш. источника. Примерами могут служить В. при ударе тел, движущихся с большими скоростями (падение крупных метеоритов); В. проволочек металла, испаряемых под действием сильного импульса электрич. тока; В. в среде, в к-рой сфокусировано мощное лазерное излучение (лазерная искра); В. при внезапном освобождении сжатого газа (разрушение стенок газовых баллонов) и т. п.
В. используют в геологии, при строительстве плотин, каналов, тоннелей, в военном деле. Действие В. может быть усилено в определ. направлении (см. КУМУЛЯТИВНЫЙ ЭФФЕКТ).
В научных исследованиях при помощи В. достигаются экстремально высокие значения р, Т и плотностей в-ва r. Его используют для получения магн. полей высокой напряжённости, для осуществления фазовых переходов и получения новых в-в (см. ДАВЛЕНИЕ ВЫСОКОЕ).
При эксперим. исследовании взрывных процессов изучаются энерговыделение разл. в-в, хар-ки взрывных и детонационных волн и распределение в них физ. параметров (р, r, Т, спектр. состава эл.-магн. излучения, скорости хим. реакций). Для изучения В. создана спец. аппаратура — высокоскоростные киносъёмочные аппараты, электронные приборы, позволяющие следить за развитием процессов, протекающих за чрезвычайно малые промежутки времени (до 10-11 с).
Этимологический словарь Макса Фасмера:
От рвать, с приставкой вз-.
© «СловоТолк.Ру» — толковые и энциклопедические словари, 2007-2020