В связи с широким распространением приближенных методов численного расчета, термодинамических параметров при детонации конденсированных ВВ в последние годы появился ряд экспериментальных работ, в которых проводится анализ продуктов детонации после взрыва с целью сопоставления с результатами расчетов. Один из наиболее полных таких анализов выполнен в [1] для смеси тротил — гексоген (состав В) и смесевых составов из ТНТ, нитрогуанидина и алюминия.

При экспериментах в калориметрических бомбах относительно малого размера детальные исследования состава продуктов детонации проводились и ранее, например, в [2], где они были дополнены применением методики «меченых атомов». В молекулу гомогенного ВВ бис-тринитроэтиладипата C₁₀H₁₂N₆O₁₆ (имеющую в основе линейную структуру с тремя нитрогруппами па концах цепи) вводились атомы ¹³С, ¹⁸О. После опыта отношения ¹²С/¹³С, ¹⁶О/¹⁸О в исходном ВВ сравнивались с аналогичными в продуктах детонации, в том числе в конденсированном углероде (СО и СО₂). Из приближенного равенства этих отношений авторы [2] сделали вывод, что для «гомогенных идеальных ВВ» практически все внутримолекулярные связи в исходной молекуле ВВ в процессе детонации разрушаются, после чего фрагменты молекул рекомбинируют статистически случайным образом до «закалки» продуктов при адиабатическом расширении. Это единственное прямое исследование такого рода в мировой литературе, известное авторам.

В настоящей работе выполнен эксперимент на смеси тротил — гексоген, близкой по составу к исследованной в [1]. В 58% молекул ТНТ атом ¹²С в составе метильной группы замещен на ¹³С. Содержание метки ¹³С во всем заряде с учетом промежуточного заряда (бустера) из гексогена составило 5,7%.

После подрыва в атмосфере гелия методами масс-спектрометрии анализировалось изотопное отношение ¹³С/¹²С в отобранных пробах газообразных продуктов детонации (полный массовый анализ не проводился) и в конденсированном углероде, общая масса которого соответствует данным [1]. В газообразной фазе продуктов содержание метки определено для окислов углерода и для этилена, малые количества которого зафиксированы в продуктах детонации. Получено, что для СО, СО₂ и С₂Н₄ отношение ¹³С/¹²С=4,4, 4,8 и 7,3% соответственно. Обращает внимание некоторое обогащение меткой 13С этилена, что связано, вероятно, с его преимущественным образованием из молекул ТНТ.

Изотопное отношение в конденсированном углероде равно 5,8, что близко к указанной выше средней величине. Однако после разделения по реакционной способности конденсированного углерода на две компоненты получены различные содержания мотки для двух составляющих: 3,0 и 7,3% (ср. с [2]). На возможность возникновения разных модификаций конденсированной фазы указывается и в [3], что коррелирует с данными [4], где наблюдалось заметное изменение электропроводности в зоне химической реакции (химпика) для сплавов тротил — гексоген. Заметим, что в рамках принятой терминологии как тротил, так и его сплавы с гексогеном — гетерогенные конденсированные ВВ, поэтому необходимы исследования отдельно взятых компонентов — тротила и гексогена — для формулировки окончательных выводов.

1. Volk F., Bathelt H., Schedlbauer F. e. a. 8-th Symp. (Intern.) on Detonation. Albuquerque, USA, 1985.
2. McGuire R., Ornellas D., Akst I. Proc. Symp. H. D. P. Paris, 1978. Русский перевод:— В кн.: Детонация и взрывчатые вещества/Под ред. А. А. Борисова.— М.: Мир, 1981.
3. Van Thiel М., Ree F. Н. Properties of carbon clusters in TNT detonation products: the granite diamond transition. UCRL — Preprint 95839, LLNL, Dec. 1986.
4. Ставер A.M., Ершов А.П., Лямкин А.И. ФГВ, 1984, 20, 3, 79.

Поступила в редакцию 11/III 1988

Исследование процесса разложения в детонационной волне изотопным методом / В. Ф. Анисичкин, В. А. Дерендяев, В. А. Коптюг, Ю. И. Мальков, Н. Ф. Салахутдинов, В. М. Титов // Физика горения. — 1988. — Том. 24, N 3. — С. 121–122.