1. Понятие о взрыве и взрывчатых веществах 


Взрыв представляет собой очень быстрое выделение энергии в результате физических, химических или ядерных изменений вещества. При этом всегда происходит расширение исходного вещества или продуктов его превращения, вследствие чего возникает очень высокое давление, вызывающее разрушение и перемещение окружающей среды.
Исходными видами энергии взрыва могут быть физическая, химическая и ядерная.
К разновидностям физических взрывов относят:              1) кинетичес
кий (метеорит); 2) тепловой (взрыв котла, автоклава); 3) электрический (молния, электрический разряд); 4) упругое сжатие (землетрясение, замерзание воды в резервуаре, разрыв автомобильной шины и проч.).
Химический взрыв - это импульсный экзотермический химический процесс перестройки (разложения) молекул твердых или жидких взрывчатых веществ с превращением их в молекулы взрывных газов. При этом возникает очаг высокого давления и выделяется большое количество тепла. Способностью к взрыву обладают лишь некоторые вещества, называемые взрывчатыми (ВВ). Процесс разложения ВВ может происходить относительно медленно - путем горения, когда наблюдается послойный разогрев ВВ за счет теплопроводности, и относительно быстро - посредством детонации (сверхзвуковое ударно-волновое разложение химического, взрывчатого вещества).
Если скорость первого процесса измеряется сантиметрами, иногда - сотнями метров в секунду (у черного пороха - 400 м/с), то при детонации скорость разложения ВВ измеряется тысячами м/с (от 1 до 9 тысяч). Огромное разрушающее действие взрыва обусловливается тем, что энергия при взрыве выделяется очень быстро. Так, например, взрыв 1 кг ВВ происходит за 1-2 стотысячные доли секунды. Скорости горения и детонации у разных ВВ строго постоянны. Особенности импульсного разложения ВВ положены в основу их подразделения на метательные (пороха), инициирующие и бризантные (дробящие). В зависимости от силы и характера внешнего воздействия некоторые ВВ могут как гореть, так и детонировать.
Скорость выделения взрывных газов при разложении ВВ намного превосходит скорость их рассеивания. Масса в 1 кг ВВ образует около 500-1000 литров взрывных газов. Первоначально весь объём образующихся газов приближается к объёму заряда, что объясняет возникновение гигантского скачка давления и температуры. Если при горении давление газов может достигать нескольких сотен мПа (при условии замкнутого пространства), то при детонации - до 20,0-30,0 гПа (2,5 млн.атм) и температуры в несколько десятков тысяч градусов Цельсия. Давление продуктов детонации ВВ в кумулятивной струе может достигать 100,0-200,0 гПа (10-20 млн.атм) при скоростях перемещения до 17,7 км/с. Никакая среда таких давлений выдержать не может. Любой твердый предмет, соприкасающийся с ВВ, начинает дробиться.
Принципиальное различие в механизме распространения взрыва и горения заключается в различной скорости этих процессов:              ско
рость горения всегда меньше скорости распространения звука в данном веществе; скорость взрыва превосходит скорость звука в заряде ВВ. Поэтому взрыв и горение ВВ по-разному воздействуют на внешнюю среду. Продукты горения осуществляют метание тел в сторону наименьшего сопротивления, а взрыв вызывает разрушение и пробивание преград, соприкасающихся с зарядом или близко от него
расположенных.
Скорость горения в значительной мере зависит от внешних условий и, в первую очередь, от давления окружающей среды. При увеличении последнего скорость горения возрастает, при этом горение может в некоторых случаях переходить в детонацию.
До определенного расстояния взрывные газы сохраняют свои разрушительные свойства за счет высоких скоростей и давлений. Затем их движение быстро замедляется (обратно пропорционально кубу величины пройденного расстояния) и они прекращают свое разрушительное действие. Есть данные, что поршневое действие газов происходит до тех пор, пока объем не достигает 2000-4000-кратного объема заряда (Покровский Г.И., 1980). Однако, возмущение окружающей среды продолжается и носит главным образом ударно-волновую природу ( Нечаев Э.А., Грицанов А.И., Фомин Н.Ф., Миннулин И.П., 1994).
С энергетической точки зрения взрыв характеризуется высвобождением значительного количества энергии в течение очень короткого времени и в ограниченном пространстве. Часть энергии взрыва первоначально растрачивается на разрыв оболочки боеприпаса (переход в кинетическую энергию осколков). Около 30-40% энергии образовавшихся газов расходуется на формирование ударной волны (областей сжатия и растяжения окружающей среды с их распространением от центра взрыва), светового и теплового излучений, на перемещение элементов окружающей среды (Spaccapeli et al., 1985).
В процессе взрыва выделяют следующие стадии: внешний импульс; детонация; внешний эффект (работа взрыва).
Все ВВ по агрегатному состоянию делятся на: 1) газообразные (водород и кислород; метан и кислород); 2) пылевоздушные (угольная, мучная, текстильная и т.п. пыль в смеси с воздухом или кислородом); 3) жидкие (нитроглицерин): 4) твёрдые (тротил, мелинит, гексоген, пластит); 5) аэрозольные (капли масла, бензина и проч. в воздухе); 6) смеси.
Техническая классификация ВВ: 1) первичные или инициирующие; 2) вторичные или бризантные (дробящие); 3) метательные или пороха; 4) пиротехнические смеси.
Инициирующие ВВ особо чувствительны к механическим и температурным воздействиям, поэтому очень легко взрываются. Обычно они используются для возбуждения (инициирования) взрыва вторичных ВВ, порохов и пиротехнических составов. Для этих целей они применяются в капсюлях-воспламенителях и капсюлях-детонаторах. Наиболее часто используется азид свинца, тринитрорезорцинат свинца (ТНРС, стифнат свинца), гремучая ртуть и др.
Бризантные ВВ являются основным классом ВВ, применяемых для снаряжения мин, снарядов, гранат, бомб и для производства взрывных работ. Наиболее распространённым ВВ этого типа является тротил (тринитротолуол, тол). Скорость его детонации - 6700 м/с. Промышленностью тротил выпускается в виде шашек массой 75, 200 и 400 г. Мелинит (пикриновая кислота) выпускается в виде шашек. К веществам повышенной мощности относят тетритол, гексоген, окто- ген, ТЭН, пластит. Веществами пониженной мощности являются: аммонийная селитра, аммонал и аммотол (смеси тротила и амиачной селитры), динамоны. Старые ВВ: нитроглицерин (гремучий студень), динамит, пироксилин.
Метательнаые вещества: чёрный порох (70% калийная селитра; 15% - уголь; 10% - сера); бездымные пороха (пироксилиновые и нитроглицериновые). Метательные ВВ обычно не детонируют, а горят параллельными слоями. Скорость их горения (вспышка) в 10-100 раз меньше, чем детонации. Но в определенных условиях могут детонировать. Применяются в качестве "вышибных зарядов” в различного рода устройствах, как военного так и гражданского назначения, а также для метания снарядов, пуль стрелкового оружия и в качестве ракетного топлива.
Пиротехнические составы представляют собой механические смеси, предназначенные для снаряжения изделий в целях получения различных эффектов. Основной вид взрывчатого превращения - горение, некоторые составы могут детонировать. Состоят из горючих материалов, окислителей связующих веществ и различных добавок. В военном деле и других отраслях применяются осветительные, фотоосветительные, трассирующие, сигнальные, зажигательные, помехообразующие, дымовые, термитные и др. пиротехнические составы. Основными компонентами пиротехнических составов являются: горючее, окислитель и цементатор.
Для возбуждения детонации вторичного (бризантного) ВВ требуется значительное внешнее воздействие в виде очень сильного удара (например, для толовой шашки скорость инициирующего удара должнабыть не менее 1500 - 2000 м/с). Такой удар осуществляется взрывом детонатора, а иногда, и вспомогательного заряда, требующих для своего инициирования значительно меньшего удара или небольшого разогревания.
В качестве детонаторов используют: а) капсюли-воспламенители; б) капсюли-детонаторы; в) капсюли для ручных гранат;
г)              электродетонаторы и электровоспламенители; д) различные взрыватели (для мин, снарядов, авиабомб).
Особую группу составляют воспламенительные средства инициирования взрыва:              1) огнепроводный (бикфордов) шнур - ОП; 2) де
тонирующий шнур - ДШ (со скоростью детонации 7000-8000 м/с).
Целенаправленное использование энергии взрыва и его поражающих факторов, в том числе и в преступных целях, реализуется путем применения взрывных устройств (ВУ).
Под взрывным устройством понимают "специально изготовленное устройство, обладающее совокупностью признаков, указывающих на его предназначенность и пригодность для производства взрыва".
В конструкции крупных взрывных устройств (ВУ) имеется:
1) основной заряд ВВ; 2) вспомогательный заряд; 3) детонатор. Взрыв такого устройства обычно сопровождается разрушением внешних слоёв ВВ с последующим разлётом его непрореагировавших частиц и осколков. Это явление снижает мощность и эффективность взрыва.
Для увеличения массы ВВ, вступающего в детонацию, увеличения мощности взрыва и его поражающего действия конструкция ВУ дополняется оболочкой.
Оболочка призвана на некоторое время сдержать разлёт кусочков ВВ и продлить процесс его детонации. Чем прочнее оболочка (до определённой степени), тем сильнее взрыв.
Второе предназначение оболочки - формирование массивных осколков, обладающих большой кинетической энергией и выраженным поражающим действием. Для упорядочения этого процесса используют оболочку с заранее выполненными насечками (полуготовые поражающие элементы). Кроме того, оболочка ВУ может включать в себя и
готовые "убойные" элементы (шарики, стрелки и др.).
Среди взрывных устройств особую группу составляют ВУ с кумулятивным действием. Оно состоит в поражении (пробитии) объектов не за счет кинетической энергии снаряда, а в результате "мгновенного" сосредоточенного воздействия высокоскоростной кумулятивной струи, образующейся при обжатии кумулятивной воронки взрывом заряда ВВ и характерно, в основном, для боеприпасов направленного действия типа специальных кумулятивных противотанковых снарядов и гранат.
По мощности взрывные устройства делятся: 1) большой мощности (авиабомбы, снаряды, противотанковые мины, фугасы); 2) средней мощности (гранаты, противопехотные мины, выстрелы к ручным гранатометам, шашки ВВ); 3) малой мощности (запалы, детонаторы, взрыватели).
Наряду с боевыми ВУ в преступных целях могут использоваться различные пиротехнические и имитационные средства. Некоторые из них (например, имитационные патроны ИМ-82, ИМ-85, ИМ-120 и шашки имитации разрыва артиллерийского снаряда ШИРАС) снаряжены зарядами взрывчатых веществ и обладают мощным поражающим действием при взрыве.
К классу ВУ промышленного изготовления относят и так называемые изделия гражданского назначения и специальные средства, содержащие в своей конструкции взрывчатые вещества (изделия "Ключ" и "Импульс", светозвуковые гранаты "Заря", "Пламя") и используемые, главным образом, для проникновения в помещение и временного психофизиологического воздействия на правонарушителя.
ВУ самодельного изготовления (СВУ) представляет собой устройства в которых использован хотя бы один из элементов конструкции самодельного изготовления или применена непромышленная нерегламентированная сборка. Существует большое количество типов СВУ, отличающихся принципом действия, уровнем поражения при взрыве, используемым в конструкции материалом. В связи с этим возможна лишь примерная классификация СВУ, в соответствии с которой их можно разделить на следующие типы: СВУ по типу ручной гранаты; СВУ по типу объектной мины (предназначена для минирования объекта); СВУ по типу мины-ловушки (имеется маскировочный корпус); СВУ по типу подрывного заряда со средством взрывания;
СВУ по типу взрывпакета.
Как видно из приведенного, наряду с различиями между взрывом и выстрелом, между ними имеется и много общего. И не зря до недавнего времени взрывная травма не была самостоятельным видом повреждений, а считалась разновидностью огнестрельной (некоторые авторы до сих пор её относят к огнестрельной).
По нашему мнению,более правильным является отнесение взрывного и огнестрельного оружия к группе метательного оружия (табл. 17.1), к той его разновидности, которая действует на основе использования химической энергии (пирохимического разложения вещества). Данная классификация отвечает на вопрос о соподчинённости огнестрельного и взрывного оружия - они самостоятельные виды одной группы метательного пирохимического оружия.
Таблица 17.1
Классификация метательного оружия
по виду используемой энергии

Только имея ясные представления о физических законах взрыва, можно понять сущность структурно-функциональных нарушений, происходящих в организме человека при взрывах боеприпасов.
В настоящее время в доступной для врача форме физика взрыва глубоко и подробно излагается в энциклопедических изданиях (Кузин М.И., др., 1976) и монографиях (Покровский Г.И., 1960, 1980; Баум Ф.А., и др., 1975). Теория поражающего действия взрыва на человека и животных также довольно полно освещена в отечественной и зарубежной военно-медицинской литературе (Нифонтов Б.В., 1957; Чесноков П.Т., Холодный А.Я., 1970; Морозов В. и др., 1975; Нечаев Э.А., Грицанов А.И., Фомин Н.Ф., Миннулин И.П., 1994; Mouden et al., 1986; Stumiller et al., 1991). 

Источник: Под редакцией проф. В.Д.Исакова, «ИЗБРАННЫЕ ЛЕКЦИИ ПО СУДЕБНОЙ МЕДИЦИНЕ И КРИМИНАЛИСТИКЕ ( в двух томах). Том первый» 1996

А так же в разделе «1. Понятие о взрыве и взрывчатых веществах  »