Electrical model of detonation kinetics of explosives

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

To verify the hypothesis of electrical hot spots – channels of local electrical breakdowns – the analysis of the electrical properties of condensed explosives and the evaluation of the electric field strength in shock-loaded dielectrics were carried out. It is established that conditions for electrical breakdowns can be created in the compressed zone of explosives due to polarization phenomena (electric field) and shock-induced electrical conductivity (free electrons). The position of the electric model of detonation kinetics are formulated. The results of experiments with liquid nitromethane and monocrystalline PENT are explained.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. A. Borisenok

Sarov Institute of Physics and Technology, Branch of National Research Nuclear University “MEPhI”

Author for correspondence.
Email: vaborisenok@mephi.ru
Russian Federation, Sarov

References

  1. A.N. Dremin, S.D. Savrov, V.S. Trofimov, K.K. Shvedov. Detonation Waves in Condensed Media. Moscow: Nauka. (1970).
  2. L.A. Altshuler, V.S. Zhuchenko, A.D. Levin. Shock Waves and Extreme States of Matter. Ed. by V.E. Fortov et al. Moscow.: Nauka. (2000).
  3. Yu.B. Khariton. Collection of Scientific Articles. Sarov. RFNC-VNIIEF. 247 (2003).
  4. G.T.Afanasyev, V.K. Bobolev, A.V. Dubovik, V.S. Zhu chenko. Detonation of Explosives and Safety of Explosive Works. Collection of works No. 63/20. Edited by Dubnov L.V. Moscow: Nedra, 86 (1967).
  5. A.M. Dremin. Toward Detonation Theory. Springer Science + Business Media. (1999).
  6. L.V. Dubnov, V.A. Sukhykh, I.I. Tomashevich // Fiz. Gor. Vzr. 7, 147 (1971).
  7. C.A. Handley, B.D. Lambourn, N.J. Whitworth, H.R. James, W.J. Belfield // Appl. Phys. Rev. 5, 01133 (2018).
  8. C.M. Tarver, S.K. Chidester, A.L. Nichols // J.Phys. Chem. 100, 5794 (1996).
  9. C.M. Tarver, A.L. Nichols // Proc. of 11-th Detonation Symp. Snowmass Villiage. (USA). 281 (1998).
  10. V.G. Morozov, I.I. Karpenko. Proc. of the Int. Conf. “VII Khariton Thematic Scientific Readings” / Edited by Mikhailov A.L. Sarov: RFNC-VNIIEF. 5, (2005).
  11. Karpenko, V.G. Morozov, O.N. Chernysheva and Yu.V. Ya nil kin // Russ. J. Phys. Chem. B. 2, 157 (2008).
  12. Yu.V. Yanilkin, V.G. Morozov, I.I. Karpenko, O.N. Cher nysheva // VANT, series “Theoretical and Applied Physics”. 3, 37 (2015).
  13. K.F. Grebenkin, M.M. Gorshkov, A.L. Zherebtsov // Proc. of the Int. Conf. “V Khariton Thematic Scientific Readings” / Edited by Mikhailov A.L. Sarov: RFNC-VNIIEF. 188 (2003).
  14. K.F. Grebenkin, A.L. Zherebtsov M.V., Taranik // Fiz. Gor. Vzr. No. 5, 32 (2005).
  15. A.N. Rabotinsky, S.P. Smirnov, V.S. Soloviev, E.V. Kol ganov // Fiz. Gor. Vzr. 23 (1987).
  16. J.N. Maycock, D.E. Grabenstein // Science. 152, 508 (1966).
  17. F.I. Ivanov, V.D. Sarychev, N.A. Urban // Fiz. Gor. Vzr. 24, 98 (1988).
  18. F.I. Ivanov // Pros. X Symposium on Gorenje and Explosion. Chernogolovka: IPCP. 64 (1992).
  19. F.I. Ivanov, I.S. Lobova, G.V. Nazarova // Izvestiya AN SSSR. Ser. Phys. 54, 1180 (1990).
  20. V.A. Borisenok, V.M. Bel’skii // Pros. of the International Conference “IX Khariton Thematic Scientific Radings” / Edited by A.L. Mikhailov. Sarov: RFNC-VNIIEF. 56. (2007).
  21. V.A. Borisenok, V.M. Bel’skii // Russian Journal of Physical Chemistry B: Focus on Physics. 2, 187 (2008).
  22. V.I. Oleshko, V.I. Korepanov, V.M. Lisitsyn, V.P. Tsipi lev // Fiz. Gor. Vzr. 43, 87 (2007).
  23. V.I. Oleshko. Diss. Doc. of Phys. and Math. Sci. Tomsk: TPU. Gl. 6, 7 (2009).
  24. V.I. Oleshko, V.M. Lisitsyn, A.S. Skripin, V.P. Tsipilev // JTF Lett. 38, 37 (2012).
  25. W.P. Brooks // J. Appl. Phys. 36, 2788 (1965).
  26. R.A. Graham, W.J. Halpin // J. Appl. Phys. 39, 5077 (1968).
  27. K. Raha, J.S. Chhabra // Def. Sci. J. 41, 21 (1991).
  28. B.M. Dobratz // LLNL Explosive Handbook Properties of Chemical Explosives and Explosive Simulants. Livermore (California): University of California. (1981).
  29. Electrical Phenomena in Shock Waves. Monograph. Edited by V.A. Borisenok et.al. Sarov. RFNC-VNIIEF. (2005).
  30. R.J. Eichelberger, G.E. Hauer. Les ondes de Detonation. Paris: Editions du Centre National de la Recherch Scientfique. 363 (1962).
  31. V.N. Mineev, A.G. Ivanov // UFN. 119, 75 (1976).
  32. R.A. Graham. Solids Under High-Pressure Shock Compression. Mechanics physics and chemistry. N.Y.: Springer. (1993).
  33. F.E. Allison // Appl. Phys. 36, № 7, 2111 (1965).
  34. Yu. Skryl, A.A. Belak, M.M. Kuklja // Phys. Rev. B 76, 064107 (2007).
  35. S.Yu. Sedov, V.A. Borissenok // Physics of Atomic Nuclei. 82, 11, 1547, (2019).
  36. A.G. Antipenko, A.N. Dremin, S.S. Nabatov, V.V. Yakushev // Fiz. Gor. Vzr. 11, 438 (1975).
  37. V.V. Yakushev, A.N. Dremin // Docl. Akad. Nauk SSSR. 216, 857 (1974).
  38. S.S. Nabatov, V.V. Yakushev, A.N. Dremin // Fiz. Gor. Vzr. 2, 251 (1976).
  39. S.S. Nabatov, V.V. Yakushev, A.N. Dremin // Fiz. Gor. Vzr. 11, 300 (1975).
  40. R.A. Graham, F.W. Neilson, W.B. Benedick // J. Appl. Phys. 36, 1777 (1965) (2004).
  41. E.Z. Novitsky, V.D. Sadunov // Fiz. Gor. Vzr. 5, 104 (1985).
  42. G.E. Hauver // J. Appl. Phys. 36. 2113 (1965).
  43. K. Raha, J.S. Chhabra // Def. Sci. J. (India). 41, 295 (1991).
  44. M.A. Cook. The Science of Industrial Explosives. Salt Lake City. (USA): IRECO Chemicals. (1974).
  45. M.M. Gorshkov, K.F. Grebenkin, V.T. Zaikin et al. // Techn. phys. lett. 30, 631 (2005).
  46. Yu.M. Poplavko. Physics of dielectrics. Kiev: Vishcha shkola. (1980).
  47. V.A. Borisenok, V.A. Bragunets, V.G. Simakov, E.E. Lom teva, Yu.N. Deryugin // Khim. Fizika. 33, 43 (2014).
  48. N.N. Semenov. Chain reactions. Moscow: Nauka. (1986).
  49. S.N. Buravova, A.A. Veretennikov, A.N. Dremin. Detonation of explosives and safety of explosive works / Edited by Dubnov L.V. Collection of works No. 63/20. Moscow: Nedra, (1967).
  50. A.N. Dremin, Koldunov S.A. Detonation of explosives and safety of explosive works / Edited by Dubnov L.V. Collection of works No. 63/20. Moscow: Nedra, (1967).
  51. J.J. Dick, R.N. Mulford, W.J. Spencer et al. // J. Appl. Phys. 70, 3572 (1991).
  52. V.A. Borisenok, V.A. Bragunets, V.G. Simakov // Khim. Fizika. 32, 51 (2013).
  53. Yu.A. Gruzdkov, Y.M. Gupta // J. Phys. Chem. A 104, 11169 (2000).
  54. V.V. Azatyan // Russ. J. Phys. Chem. B 2021. V. 15. № 2. P. 278.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Mass velocity profile in liquid nitromethane [1]: 1 – IW (8 GPa), 2 – second wave.

Download (87KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Results of experiments with fluoroplastic (a) and plasticized octogen at IWR amplitudes equal to 1.4 (b), 2.5 (c) and 3.2 GPa (d): 1 – input, 2 – output sensors [52].

Download (183KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».