Kā darbojas sprāgstvielas?

Zemas sprāgstvielas darbojas tāpat kā malkas vai ogļu dedzināšana: pietiekamā temperatūrā savienojot kopā degošu vielu ar oksidētāju, rodas siltums un strauji izplešas gāzes. Atkarībā no skābekļa līmeņa apkārtējā vidē deflagrācija notiek ar lielāku vai mazāku ātrumu un vardarbību. Augstākos līmeņos deflagrācijas atgādina detonācijas.

Spēcīgas sprāgstvielas ir ķīmiski nestabili savienojumi, kas bieži ietver vairākas nitrātu grupas. Ja tās tiek pakļautas pietiekamam karstumam vai mehāniskam triecienam, sprāgstvielas pēkšņi pārkārto savu molekulāro struktūru, sadaloties reakcijas produktos un procesā atbrīvojot daudz enerģijas.

Ir deviņas primārās reakcijas secības, kas veido spēcīgo sprāgstvielu detonācijas procesa daļas, ko dēvē par prioritātēm. Piemēram, 1. prioritāte ietver metāla kombināciju ar hloru, atbrīvojot procesā lieko enerģiju. Citas prioritātes ietver ūdeņraža savienošanu ar hloru, metālu ar skābekli, oglekli un skābekli, ūdeņradi un skābekli, oglekļa monoksīdu un skābekli, slāpekli ar sevi, skābekli ar sevi un ūdeņradi ar sevi. Jebkurā sprāgstviela var notikt vairākas no šīm reakcijām, no kurām katra izdala lielu daudzumu enerģijas.

Tā kā dažu sprāgstvielu detonācijai nepieciešams liels karstums, ir jāizveido sprāgstvielu ķēdes, kur vienu zemākas enerģijas sprāgstvielu uzspridzina ar spridzekļa vāciņu, kas pēc tam nodrošina pamatu papildu vielas eksplozijai.

Četras standarta īpašības, kurām jāpiemīt savienojumam vai maisījumam, lai to kvalificētu kā sprāgstvielu, ietver strauju gāzu izplešanos, siltuma veidošanos (eksotermiska reakcija), reakcijas ātrumu un reakcijas ierosināšanu, kas nozīmē, ka sprāgstviela var aizdegties kontrolēta mode. Vēl viena praktiskām vajadzībām izmantojamām sprāgstvielām vēlama kvalitāte ir ierobežots toksiskuma daudzums.