Перекис водню допоміг вченим зрозуміти вплив удару на вибухівку

Вчені з Ліверморської національної лабораторії імені Лоуренса (LLNL) провели дослідження впливу ударів на високоенергетичну вибухівку, використавши в експериментах перекис водню, як речовину, найбільш зручну для відстеження відбуваються в ньому процесів.

Результати досліджень опубліковані в журналі The Journal of Physical Chemistry A, а їх короткий виклад наводиться в прес -релізі LLNL.

В експерименті використовувалася методика експериментального вивчення надшвидких ударних хвиль і молекулярної динаміки, що дозволяють повніше зрозуміти процес хімічної ініціації вибухових речовин та їх детонації. В експерименті використовувалася алюмінієва плівка товщиною 0,001 міліметра, однією стороною нанесена на скло, а інший ? дотична з перекисом водню.

У ході експерименту алюмінієва плівка піддавалася короткочасному впливу лазерного імпульсу. У результаті такого впливу на поверхні плівки з боку скла утворювалася плазма, яка різко розширювалася, створюючи тим самим необхідні ударні хвилі. Потім під впливом удару починалося руйнування хімічних зв'язків в перекису водню; речовина розпадалося на воду і кисень.

За даними LLNL, в перші 50 пікосекунд після удару починалося руйнування хімічних зв'язків в перекису водню, а через сто пикосекунд процес повністю завершувався. Внаслідок руйнування хімічних зв'язків локальне збільшення температури перевищило 1,5 тисячі градусів Цельсія (аналогічна температура виникає всередині кавітаційних бульбашок ) . Одночасно виникала ударна хвиля , тиск в якій досягало 200 тисяч атмосфер.

Одночасне зростання температури речовини при ударі і виникнення ударних хвиль здатні викликати процес дефлаграції ( дозвуковое хімічне горіння) , а потім детонації ( надзвукового поширення процесу горіння в речовині з виділенням великої кількості енергії ) . Згідно із заявою LLNL , процеси, що відбуваються в речовині між ударом і детонацією , поки ще погано вивчені. Експерименти на перекису водню дозволяють краще зрозуміти ці процеси.