Особенности взрывов естественных взрывчатых веществ и поражающие факторы

Опасность пароводяных и водородных взрывов.

В результате ядерной реакции частичного распада азота и кислорода воздуха образуется преимущественно водяной пар. Возможно, в некоторых случаях естественным ядерным топливом может быть не воздух, а вода. Вода, как описано выше, тоже подвергается ядерной реакции с частичным расщеплением на элементарные частицы с выделением соответствующей энергии. Поэтому вместо топлива в ОДС может взорваться распыленная вода. Эффект может быть даже больше, так как исключаются промежуточные химические реакции превращения воздуха в воду, требующие энергии, а также потому, что в молекулах воды содержится больше электронов на один атом кислорода. Атом водорода тоже может отдать часть своей массы и энергии.

Каждая молекула водорода имеет свои два электрона, которые могут стать электронами – генераторами энергии. По сравнению, например, с кислородом воздуха, водороду легче вступить в ядерную реакцию, так как, во-первых, кислороду недостает одного электрона для второго атома молекулы, а во-вторых, для полного распада атома кислорода нужно одновременно 16 свободных электронов, а атому водорода – один, который всегда у него есть. Поэтому могут происходить мощные взрывы ОДС с водородным заполнением (или другими легкими газами, например, гелием), в которых при взрыве будет выделяться энергия от распада (не синтеза) на элементарные частицы атомов не только кислорода воздуха, но и азота воздуха и водорода (гелия) как заполнителя ОДС. То есть указанные взрывы могут обладать существенной избыточной мощностью по сравнению с традиционными.

По данным /49/ в порядке разработки микровзрывной энергетики в США испытали капсулы с наперсток – водородные микробомбы, эквивалентные каждая 10 кг обычной взрывчатке (тротила), взрываемые действием лазерного луча. Однако, мы знаем, что лазерный луч взрывает также хорошо и обычный воздух (без водорода).

В результате приведенного анализа установлено следующее:

1. Обнаружены ядерные реакции частичного распада веществ на элементарные частицы с выделением энергии их связи в атомах.

2. При распаде ввиду незначительного дефицита массы вещества сохраняют свои химические свойства и рекомбинируют с образованием новых или тех же (исходных) веществ и использованием в конечных продуктах реакции всех атомов, молекул и частиц, кроме излученных фотонов, – нацело, что обусловливает отсутствие радиоактивных излучений и образование радиоактивных веществ.

3. Частичному распаду может быть подвергнуто любое вещество, в том числе, повсеместно доступные, возобновляемые природой – воздух и вода.

4. Дефицит массы продуктов реакции восстанавливается в природных условиях, что исключает расход естественных веществ и экологически безопасно.

5. Атомные реакции частичного распада воздуха и воды практически осуществлены в автомобильных двигателях и кавитационных теплогенераторах.

6. На основе атомных реакций частичного распада азота атмосферного воздуха мощность взрыва может существенно увеличиваться от 5...6 раз до нескольких порядков при том же количестве ВВ.

7. Основными поражающими факторами взрывов ОДС являются следующие:

1) Повышенное давление – 160...400 атм;

2) Повышенная температура – 1000... 12000 К;

3) Вакуум-в фазе разрежения;

4) Динамическое (ударное, сейсмоударное) действие воздушной ударной и детонационной волн, антигравитационных сил;

5) Тепловое действие – от высокой температуры;

6) Химическое действие – от дефицита или отсутствия кислорода и азота в продуктах взрыва атмосферного воздуха;

7) Дистанционное или контактное электрозамыкание плазменным полем;

8) Действие излучений: светового, рентгеновского, акустического, электромагнитного;

9) Объемно – площадной характер действия указанных факторов.

10.6.5. Защита от несанкционированного
взрыва воздуха в цилиндре ДВС многоразовым
магнитным воздействием.

Органическое топливо – среда одноразового использования: один раз вспыхнуло в цилиндре ДВС, и нет его – распалось на другие вещества и продукты сгорания. Кислород и азот воздуха, в отличие от углеводородного топлива, являются химическими элементами, а не сложным композиционным веществом. Поэтому они после многоразового использования остаются кислородом и азотом со своими химическими свойствами до тех пор, пока дефицит массы их атомов не превысит некоторый порог. То есть, в отличие от топлива, на воздух можно воздействовать возбуждающими излучениями несколько раз подряд. Если сосредоточить мощное возбуждающее воздействие только в цилиндре ДВС, то может произойти несанкционированный взрыв, например, от действия ЭМИ в соседнем цилиндре. Это и бывало практически, когда двигатель вдруг запускался при прокручивании со снятыми проводами зажигания.

Поэтому рационально обработку воздуха магнитным излучением проводить в два приема: на первом такте проводят доцилиндровую обработку воздуха непрерывным концентрированным (1,5...2,0 Тл) магнитным потоком. Нейтрализуют частично межатомные связи молекул воздуха, но дозу облучения ограничивают ее значением, не приводящим к распаду молекул азота на атомы. На втором такте прицельно обрабатывают только отдельные микрозоны объема воздуха в цилиндре точечными импульсами облучения магнитным потоком или электрическим разрядом (искрой) в резонанс с собственной частотой ОДС в цилиндре, многократно повторяя импульс облучения и возбуждения реакции горения в каждой микрозоне объема воздуха в цилиндре. Многоразовость воздействия нужна также по следующим причинам:

1. Не сразу нейтрализуется межатомная связь и не сразу разрушается молекула.

2. Ограниченность мощности излучения.

3. Промаха луча мимо части молекул.

4. Не сразу и не все молекулы попадают в луч.

5. Разное положение молекулы – мишени относительно луча.

6. Не все молекулы одинаково «накачаны» энергией.

7. Возможность многоразового воздействия на молекулу уже побывавшую в реакции.

8. Рекомбинация атомов в молекулы в процесс реакции.

9. Кроме того, слишком мощное воздействие может привести к ослаблению связи не только между атомами, но и между нейтронами в атомах, то есть – к распаду до нейтронов. А это уже – атомы водорода. Дополнительный водород ведет к преждевременному взрыву, причем с избыточной энергией, что опасно.

По ходу поршня, особенно на рабочем такте расширения, возможно рациональной будет многократный электрический разряд с модулированной частотой в резонанс с процессом горения. Но вполне возможно, что достаточным будет разрежение создаваемое поршнем для возбуждения азотной реакции в обработанном магнитном воздухе. Тогда не нужно будет системы зажигания совсем.

Раздельный способ обработки воздуха как топлива целесообразен не только в двигателях внутреннего сгорания, но также в горелках котельных установок, камерах сгорания газотурбинных установок. Для этого сначала пропускают воздух через щелевидный зазор между полюсами магнита, по крайней мере, один из которых может быть выполнен конусообразным с предельно острой кромкой для концентрации магнитного потока. Щель нужна, во-первых, для предотвращения уменьшения индукции в зазоре, во-вторых, для предотвращения или уменьшения проскока молекул мимо магнитного потока. В горелке следует предусмотреть зону разрежения, как в сопле или в трубе Вентури, и в этой зоне воздействовать на воздух инициирующим импульсом, например, искрой, для возбуждения азотной реакции как указано в настоящей работе.

Дата добавления: 2015-05-08