|
مواد منفجره
جنگ ، قانون ابدی زندگی وصلح راحت باش میان دو جنگ است. « نیجه »
1- مقدمه :
گرچه واژه جنگ ،واژهای مخوف وترسناک است، با این حال ازآغاز زند گانی بشر بر این کره خاکی ،با وی همراه بوده است .با متحول شدن ابزار،ادوات ومواد به کار رفته در جنگ ها، جراحت روحی وجسمی جنگ ها درد آور شده وافزون بر این ،آثار روانی واجتماعی دراز مدت بر جوامع می گذارد .در این میان ساخت باروت سیاه وبه کارگیری آن در جنگ ها نقطه عطف مهمی بود که در تاریخ جنگ ها رخ داد و بشر به قدرت عظیم نهفته در مو لکول های شیمیایی پی برد . در واقع جنبه های کا ربردی دانش شیمی از قرون گذشته به وسیله بشر در اموری همچون استخراج فلزات، شیشه سازی، سفالگری، نساجی، رنگرزی و... به کار گرفته شده بود. از جمله شاخه های کاربردی دانش شیمی ساخت وبه کارگیری باروت( Gun powder ) بود . گرچه چینی ها نخستین کسانی بودند که به باروت دست یافتند ولی آنرا در مراسم آتشبازی وسنتی خود به کار می برند. به هرترتیب دانش تهیه باروت در قرن سیزدهم میلادی به اروپا راه یافت واز اواخر قرن سیزدهم تا قرن نوزدهم بیشتر کشورها از این ترکیب به عنوان سلاح نظامی برای تخریب قلعه ها وشهرها ومقابله با دشمن استفاده می کردند، به طوری که در جنگ های ایران وعثمانی باروت سیاه برای پرتاب گلوله توپ به کاربرده شد.طی قرون بعدیبا گسترش علوم وزیر شاخه های آن ، به ویژه دانش شیمی ، امکان تهیه ترکیبات شیمیایی جدیدتروپرانرژی تر مهیا شد وانواع مواد منفجره با قابلیت ها وکاربردها متفاوت پا به عرصه گذاشت، بنابراین جا دارد نگاه کوتاهی به این دانش انداخته شود.
دانش شیمی در میان سایر دانش های بشری جایگاه ویژه ای دارد که آن را از سایر رشته های علوم پایه متمایز می کند. این ویژگی دو بعد دارد :
(1) شیمی به عنوان یک دانش پایه ، سایر رشته های علوم پایه(به جز ریاضی) وطیف وسیعی از ایر علوم تجربیونیز علوم کاربردی را از خود متأثر کرده است وامروزه به درستی می توان ادعا کرد که رشد دانش بشری ،فناوری،صنعت،رفاه،امورنظامی و... در هرجامعه ای بدون علم شیمی مقدور نمی باشد. اختصاص بیش از 37% مقالات علوم محض در جهان به شته شیمی، این دانش را به عنوان نخستین رتبه در میان سایر علوم پایه قرارمی دهد
(2) شیمی دربعدکاربردی، گستره وسیعی از صنایع مولد کالاهای مصرفی وغیر مصرفی وپژوهشی در جهان را پوشش در جهان را پوشش می دهد که جایگاه منحصر به فرد این دانش را در حیطه صنعت نشان می دهد. به عنوان نمونه در سال 2000 میلاد شرکت های نفتی وکارخانجات شیمیایی در مجموع با فروش 3288 میلیارد دلار کالاهای عام شیمیایی، نخستین رتبه در میان صنایع دنیا را به خود اختصاص داده بودند.
با تمام این اوصاف ، شیمیدانشی است که دارای جنبه های خوب، بد وناپسندمی باشد. جنبه های خوب ومثبت این دانش درزمینه های گوناگون زندگی امروز نظیر بالا بردن کیفیت زندگی با به کارگیری انواع فرآورده های نوین بهداشتی،دارویی وشیمیایی آشکار است. جنبه های بداین دانش را می توان در افزایش بارآلودگی منابع آب، خاک وهوا دانست وجنبه های ناپسند این دانش درتولید وساخت انواعسلاحهای شیمیایی ،ترکیبات مخدرویاری درتوسعه وساخت انواع مهمات وتسلیحات همگانی تجلی می یابد.
درعصرحاضرکه عصراطلاعات نام گرفته ودامنه پژوهش های دانش بشری از جمله شیمی گسترش یافته ، چنان روندی برقرار است که نتیجه پژوهش ها از راه یافتن به اهداف نظامی درامان نیست،ولذاامکان ایمن ساختن خودوسایر جوامع بشری درمقابل این همه اطلاعات و دانش روزافزون شیمی که به یقین طبق خواسته سران سیاسی و نظامی قدرتهای بزرگ بخشی از آن درخدمت پیشبرد وگسترش انواع سلاحهای متعارف وغیرمتعارف قرارمی گیرد، امری سخت ودشوار به نظر می رسد. بنابراین چاره ای جز افزایش آگاهی ها وپیشرفت گام به گام با فناوری جهان اول نداریم که درغیراین صورت طبق اصل تنازع بقاء فنا خواهیم شد. در این راستا مطالبی راجع به مواد منفجره که یکی از شاخه های کاربردی دانش شیمی است آورده شده است .
2- شیمی ، پژوهش وموادمنفجره :
گروههای بسیاری از شیمیدانان در آزمایشگاه های صنعتی ودولتی کشورهای مختلف به ویژه ابرقدرت های نظامی، ودرچارچوب پژوهش هایی که بیرون از جامعه نظامیان کمتر شناخته شده است، به طور مداوم نسل های جدیدی از مواد منفجره وپیشران ها را برای کاربردهای نظامی وفضایی سنتزمی کنند. این پژوهشگران در سایه حمایت دولتها وارگان های نظامی کشورهایشان موفق به ساخت انواع جدیداین گونه مواد می شوند. آنچه حائز اهمیت است اینکه اکتشافات بسیاری در حوزه های نظامی انجام می شودولی به دلایل امنیتی در مجلات علمی چاپ نمی شود ودر حقیقت بسیاری از دانشمندان بیرون از محیط های نظامی آگاهی چندانی ازاین پیشرفت ها ندارند. به عنوان نمونه پژوهش های بسیاری در آزمایشگاه های ملی ایالات متحده به ویژه در« لی آلاموس» ، «لاورنس لیورمور» و« ساندیا » و نیز آزمایشگاه های پژوهش های نظامی مانند « مرکز تسلیحات نیروی دریایی » در حال انجام است. حالات مشابهی در مورد پژوهش های انجام یافته در مراکز نظامی سایر ابرقدرت های نظامی نظیر روسیه، فرانسه،انگلستان،چین ونیز سایر کشورها متصور است. بنابراین آنچه در ادامه بررسی می شود بیشتر در مورد موتد انفجاری مرسوم است.
3- تاریخچه ترکیبات منفجره و کاربردشان :
قرن ها پیش چینی ها مخلوط منفجره گوگرد،ذغال چوب وشوره را که « باروت سیاه » خوانده می شد، به طور اتفاقی تهیه کردند. کاربرد این ماده برای به حرکت در آوردن پرتابه ( موشک )به اندکی پس از سال 1300میلادی باز می گردد. کشف نیتروگلیسیرین ونیتروسلولوز اندکی پیش از 1850 وسپس کمی بعد از آن، اختراع دینامیت به وسیله آلفرد نوبل وکلاهک منفجره وجیوه فولمینات، وقایع مهم عصر مواد منفجره پرقدرت بودند. باروت بی دود( نیتروسلولوزکلوئیدی چگال به همراه مواد افزودنی نظیر نیتروگلیسیرین وموادپایدارکننده به منظور افزایش عمر ذخیره سازی نظیر دی فنیل آمین به میزان حدود1درصد ) نخستین بار در 1867 ساخته شد. طی سال های جنگ جهانی اول و دوم ترکیبات جدید وپرقدرت منفجره زیادی تهیه وبه کار گرفته شد. هم چنین طی 30 سال گذشته تا به امروز تقاضا برای پیشران های پرقدرت و یکنواخت تر جهت برنامه های موشکی وفضایی موج جدیدی از فعالیت ها را ایجاد کرد. در حال حاضر با ظهور تحولات تکنولوژی به ویژه نانوتکنولوژی ،توانمندی تولید مواد،ابزاروسیستم های جدید با در دست گرفتن کنترل در سطوح ذرات نانومتری واستفاده از خواصی است که درآن سطوح ظاهر می شود. امکان تولید پیشران ها ونیز مواد منفجره به مراتب قوی تر وجود دارد. در ادامه سیر تاریخی مواد منفجره درجدول آورده شده است.
همان طوری که پیش از این یادآوری شد اکتشافات بسیاری در حوزه های نظامی انجام میشود ولی به دلایل امنیتی در مجلات علمی چاپ نمی شودودرحقیقت بسیاری از دانشمندان بیرون از محیط های نظامی آگاهی چندانی از این پیشرفت ها ندارند. با این وجود با ظهور تحولات تکنولوژی به ویژه نانوتکنولوژی امکان تولید پیشران ها و نیز موادمنفجره قوی تر دورازانتظارنمی باشد.
4- دسته بندی موادشیمیایی منفجره :
اصولاً مواد منفجره دارای دو کاربرد عمده نظامی وغیر نظامی هستند. در بعد نظامی موادمنفجره در صنایعی همچون استخراج معادن،حفاری،تونل ها،ساختمان سازی، اکتشافات ژئوفیزیکی و برش وشکل دهی فلزات به کار می روند. درواقع به کارگیری موادمنفجره تجاری امری ضروری است وامروزه کارهایی نظیر امور راهسازی، ساخت تونل ها وسدها بدون به کارگیری موادمنفجره به دلیل بالابودن هزینه ها، غیرقابل اجرا می شوند.
در بعد نظامی، بیشتر عملیات تخریبی در آفند وپدافند بابه کارگیری مواد منفجره انجام می شود،لذا این مواد ازدیدگاه نظامی می باید دارای ویژگی های فهرست شده زیرباشد:
1- مواد خام آن به سهولت تهیه شده واز نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد.
2- دربرابرضربه واصطکاک یا انبارداری و حمل ونقل حساس نباشد.
3- هنگام انفجارشدت وسرعت مناسبی داشته باشد.
4- دارای پایداری حرارتی مناسب باشد ( حدود 25 تا 74 درجه راتحمل کند ).
5- وزن مخصوص آن زیاد باشد.
6- پایداری کافی جهت تخریبات زیرآبی داشته باشد.
7- ازنظر بسته بندی دارای شکل واندازه مناسب باشد.
8- دارای قدرت زیاد ودرمقابل حجم کم باشد.
بااین حال درخصوص موادمنفجره نظامی،قیمت از اهمیت کمتری برخوردار است و کارکرد ماده وهمچنین زمان طولانی نگهداری از اهمیت بیشتری برخوردار می باشد.
به منظور ارائه رابطه بین انواع موادمنفجره به کار رفته در مهمات نظامی ، درادامه ساختار یک گلوله با قدرت انفجاری زیاد همراه با شکل تشریح شده است. همان طوری که در شکل مشاهده می شود گلوله شامل پوکه نازکی ( cartridge shell ) است که چاشنی ،گیرانه وخرج پیشران را در بر می گیرد. پوکه به گونه ای طراحی شده که به نرمی درون سلاح قرار می گیردوبراثر انفجار منبسط شود وته سلاح رامسدود کند به طوری از فرار گازها به سمت عقب جلوگیری کند وبگذارد فشار پیشران به طور کامل بر نیمه پرتاب شونده ( به عبترتی مرمی ) وارد شود . چاشنی گلوله حاوی مقدار کمی از یک مخلوط چاشنی است. ترکیب نوعی مخلوط چاشنی به ترتیب زیر است :
o گرد شیشه ( به منظور افزایش اصطکاک داخلی )
o TNT
o Sb2S3
o Pb( cns)2 ( نتیروزوسیانات سرب )
o Kc103 ( کلرات پتانسیم )
البته چاشنی ها بسته به کاربردشان فرمولاسیون ( ترکیب درصداختلاط ) متفاوتی دارند، به عنوان مثال نمونه دیگری ازچاشنی دارای ترکیبات سولفید آنتیموان 15%، سرب آزید20%، سرب استیفنات بازی 40%، نیترات باریم20% و 5% تترازین است. اغلب انئاعی از چسب مایع به عنوان ماده چسباننده وهمچنین گرد شیشه به این مخلوط افزوده می شود.
مخلوط چاشنی براثرضربه سوزن سلاح منفجر می شود وشعله ای ایجاد می کند که باروت سیاه گیرانه را وافروزدکه این نیز به نوبه خود پیشران را که باروت بی دود ( نیتروسلولوزکلوییدی به همراه مواد افزودنی نظیر نیتروگلیسیرین ومواد پایدار کننده به منظور افزایش عمر ذخیره سازی نظیر دی فنیل آمین ) دانه درشت است، شعله ور می کند. ( قطر دانه های باروت در تفنگ های بزرگ معمولاً 25 میلیتراست.)
سوختن باروت بی دود سبب آزادشدن سریع گازها داغ می شود که پرتابه را از سلاح به سمت هدف پرتاب می کند. هنگامی که پرتابه به هدف رسید، براثر ضربه برخورد یا کارکرد سامانه زمانی ماسوره مدار کمی از ماده منفجره اولیه منفجر می شود که این واکنش خود سبب انفجار خرج میانجی می گردد. خرج میانجی ( Booster ) ماده منفجره ای با حساسیت متوسط، یعنی چیزی میان حساسیت ماده منفجره اولیه وخرج تلاشی است. در واقع خرج میانجی ، شوک انفجاری را از ماده منفجره اولیه دریافت وآنرا تقویت می کند، به طوری که انفجار خرج تلاشی در مهمات پر قدرت معمولاً TNT یا مخلوط آن با NH4 NO3 است.
ماسوره نوعی وسیله مکانیکی یا الکترونیکی است که به دلخواه می تواند براثرضربه یا با کمی تأخیر پس از وارد شدن ضربه، یا به روش مجاورت ویا انواع دیگر سبب انفجار شود.
|
:جستجو