¿Cómo funcionan los explosivos?

Hay dos tipos de explosivos: explosivos bajos como la pólvora y explosivos altos como TNT. Los explosivos bajos generalmente son una mezcla de una sustancia combustible y un oxidante que se quema (deflagra) a velocidades de entre unos pocos cm / seg a 400 m / seg, pero generalmente en el extremo inferior de esa escala. Los explosivos altos son compuestos químicos (un tipo de molécula) en lugar de un dúo; detonan en lugar de deflagrarse, produciendo una onda de choque supersónica de 1,000 a 9,000 m / seg.

Los explosivos bajos funcionan de la misma manera que la leña o el carbón: al combinar una sustancia combustible con un oxidante a suficiente temperatura, se crean calor y gases que se expanden rápidamente. Dependiendo del nivel de oxígeno en el medio circundante, la deflagración ocurre con más o menos velocidad y violencia. En los niveles superiores, las deflagraciones se asemejan a las detonaciones.

Los altos explosivos son compuestos químicamente inestables, que a menudo incluyen varios grupos de nitrato. Cuando se exponen a suficiente calor o choque mecánico, los explosivos altos reorganizan abruptamente su estructura molecular, se deterioran en productos de reacción y liberan mucha energía en el proceso.

Hay nueve secuencias de reacción primarias que componen partes del proceso de detonación de explosivos altos, lo que se conoce como prioridades. Por ejemplo, la prioridad 1 implica la combinación de un metal con cloro, liberando el exceso de energía en el proceso. Otras prioridades incluyen la combinación de hidrógeno con cloro, un metal con oxígeno, carbono y oxígeno, hidrógeno y oxígeno, monóxido de carbono y oxígeno, nitrógeno consigo mismo, oxígeno consigo mismo e hidrógeno consigo mismo. En cualquier explosivo dado, pueden ocurrir varias de estas reacciones, cada una de las cuales libera grandes cantidades de energía.

Debido a que algunos explosivos requieren calor extremo para detonar, se deben establecer cadenas de explosivos, donde un explosivo de baja energía es detonado por una tapa bláster, que luego proporciona la base para la explosión de una sustancia adicional.

Cuatro cualidades estándar que un compuesto o mezcla debe poseer para ser calificado como explosivo incluyen la rápida expansión de gases, la generación de calor (reacción exotérmica), la rapidez de la reacción y el inicio de la reacción, lo que significa que el explosivo puede inflamarse en un Moda controlada. Otra cualidad deseable para los explosivos para usos prácticos es una cantidad limitada de toxicidad.