Текст книги "Подражающие молниям"
Автор книги: В. Красногоров
Жанры:
Прочая научная литература
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 10 (всего у книги 14 страниц)
Сотрудники Института химической физики Ю. Б. Харитон и А. Ф. Беляев поместили в глубоком вакууме над расстоянии сорока сантиметров друг от друга две крошечные крупинки азида свинца и взорвали одну из них. Из-за отсутствия воздуха и всякой другой материальной среды передача энергии взрыва детонацией не могла, иметь места. Тем не менее второе зернышко азида свинца взорвалось практически одновременно с первым. Выяснилось, что взрыв второй крупинки произошел от удара мельчайших осколков первой крупинки, весивших всего около одной стомиллионной миллиграмма.
Работами Н. Н. Семенова, Ю. Б. Харитона, А. Ф. Беляева теория и практика возбуждения взрыва продвинута далеко вперед. И все же взрыв – настолько сложное явление, что даже сегодня он далеко еще не изучен до конца.
МИРНЫЙ АРСЕНАЛ
Какими же свойствами должна обладать «самая лучшая», идеальная взрывчатка? Ответить на этот вопрос как будто бы нетрудно: прежде всего она должна быть как можно более мощной. Однако опыт убедительно доказывает, что одного этого качества явно недостаточно. Взрывчатое вещество не может иметь права на жизнь, если оно несет смерть всем, кто с ним соприкасается. Оно должно быть совершенно безопасно всегда и везде – и при его производстве, и при хранении, и при перевозке, и при использовании. Многие современные взрывчатки можно поджигать, бросать их с любой высоты, хоть с самолета, бить по ним кувалдой, стрелять в них – они перенесут любые пытки, но ничем не выдадут своей способности к взрыву.
Однако во всем нужна мера – даже в нечувствительности. Если эта мера будет перейдена, то нам не Удастся взорвать заряд. Чрезмерная «бесчувственность» взрывчатых веществ обращается в их немалую опасность. Если заряд не взорвался от детонатора (взрывники говорят в таких случаях, что произошел отказ), то это не только нарушает рассчитанную заранее стройную картину взрыва, но и вызывает тягостную необходимость ликвидации отказа – повторного взрыва заряда, что связано с большим риском. Невзорвавшийся заряд часто завален углем или гранитом, доступ к нему затруднен или невозможен, но оставлять его невзорванным тоже недопустимо: кто знает, что произойдет, если его зацепит отбойный молоток, угольный комбайн или экскаватор...
Итак, мощность, безопасность и безотказность. Но и этого еще мало. Допустим, у нас есть вещество, которое вчера еще было мощным и безопасным. Кто поручится, что оно осталось таким и сегодня? Солнечные лучи, кислород воздуха, тепло, холод, влага и просто безжалостное время непрестанно атакуют взрывчатое вещество и изменяют его свойства. Желатинообразные вещества стареют, динаммоны расслаиваются, динамиты выпотевают – теряют нитроглицерин, аммиачная селитра и дымный порох отсыревают. Присутствие лишь одного процента влаги в порохе снижает дальность полета снарядов на шесть процентов! При такой меткости стрельбы можно попасть в свои окопы. Но еще опаснее хранить бездымный порох, который способен самопроизвольно разлагаться, особенно при повышенных температурах. Из-за этого не раз происходили взрывы на пороховых заводах, кораблях и складах. Некоторые вещества, например оксиликвиты, теряют свои взрывчатые свойства уже через несколько минут после их изготовления. Довольно безобидная пикриновая кислота при хранении в металлических оболочках (скажем, в снарядах) образует коварнейшие соли, способные взрываться от легкого прикосновения.
Приходится добавить к свойствам взрывчатого вещества устойчивость, устойчивость и еще раз устойчивость! Но и это еще далеко не все. Взрывчатое вещество может быть само по себе устойчивым и совершенно безопасным, но при использовании его, допустим, в угольной шахте повлечь за собой сильнейший непредвиденный взрыв с сотнями человеческих жертв. Дело в том, что в угольных шахтах в заметных количествах присутствует иногда рудничный газ (метан). С воздухом он образует чрезвычайно опасные смеси, способные дать страшный взрыв от вспышки небольшого заряда. Взрывоопасна и угольная пыль. Можно ли применять взрывы там, где опасно зажечь даже спичку? Оказывается, можно. Но вещества, применяемые в этих условиях, должны иметь особые свойства. О них мы еще поговорим.
Однако если даже возможность самопроизвольного взрыва в любой форме начисто исключена, взрывчатые вещества все равно могут таить в себе смертельную опасность, угрожающую совершенно с неожиданной стороны. Ведь при взрыве выделяются ядовитые газы, а некоторые участки шахт и рудников (и как раз особенно забои, которые часто представляют собой тупики) вентилируются не всегда хорошо. При одном только взрыве в Медео образовалось сто тонн синильной кислоты, а для того, чтобы убить человека, достаточно пятидесяти миллиграммов этого яда! Густой черный дым, эффектно взметающийся к небу на фотографиях, совершенно не нужен ни при каком взрыве, а под землей он просто опасен. Обидно остаться при взрыве целым и невредимым только для того, чтобы отравиться. Забои, правда, проветриваются после каждого взрыва, но тратить на это многие часы нельзя. По правилам безопасности для подземных работ допускаются вещества, при взрыве которых образуется не более сорока литров ядовитых газов на килограмм. Яды – преимущественно окись азота и окись углерода («угарный газ»)—образуются чаще всего при взрыве веществ, в составе которых недостаточно кислорода. Чтобы снизить ядовитость продуктов взрыва, желательно применять вещества с положительным кислородным балансом, имеющие в своем составе больше кислорода, чем это нужно теоретически для их взрывчатого разложения. Но избыток кислорода, снижая количество ядов, увеличивает опасность взрыва рудничного газа и пыли. Поэтому при подборе состава взрывчатых веществ приходится лавировать между Сциллой отравления и Харибдой рудничного взрыва.
Хотя хорошие взрывчатые вещества не взрываются в пламени, они должны, если нужно, взрываться в воде. В шахтах и карьерах часто встречаются обводненные пласты. К тому же взрывчатые вещества часто надевают не шахтерскую каску, а водолазный шлем. Подводные взрывы широко применяются при расчистке фарватеров, прокладке каналов, строительстве и сносе речных и Морских сооружений. Взрывчатые вещества, применяемые для этой цели, не должны бояться воды.
Итак, хорошие взрывчатые вещества мощны, безопасны, безотказны, устойчивы, не вызывают взрывов рудничного газа и пыли, не выделяют ядовитых газов, не боятся воды... Казалось бы, чего еще пожелать? Но требования к взрывчатым веществам на этом не кончаются. Если они, к примеру, порошкообразны, то они должны свободно сыпаться, не в пример аммиачной селитре, которая склонна слеживаться в монолитные глыбы. Но в то же время они не должны и пылить. Они не должны быть сами по себе ядовиты (как, например, нитроглицерин или гексоген). Таких «должны» и «не должны» может быть еще очень много, но одно из них надо назвать обязательно: взрывчатые вещества должны быть как можно более дешевы. Это требование очень существенно. Тонна промышленных взрывчатых веществ стоит 300—500 рублей, а тонна лучшего угля– от 5 до 15 рублей. Между тем в угле, как мы теперь знаем, энергии заключено больше, чем во взрывчатке. К тому же лишь ничтожная часть энергии взрыва – не более пяти процентов – расходуется на совершение полезной работы, например на дробление руды или перемещение грунта, остальное же, к сожалению, растрачивается совершенно впустую. Поэтому на шахтах и стройках взрывчатку жалеют, ее тщательно берегут, считая каждый патрон и каждый заряд. Энергия, заключенная во взрывчатом веществе, обходится – за редким исключением – дороже, чем любой другой вид энергии, применяемой человеком, и ее надо расходовать разумно и экономно. |
Нетрудно догадаться, что взрывчатого вещества! удовлетворяющего всем многочисленным и противоречивым требованиям, не существует. Идеала нет, есть лишь стремление к нему. Жертвуя каким-нибудь одним свойством, чаще всего мощностью, добиваются других достоинств – безопасности, стабильности, надежности, дешевизны. Благородное чувство компромисса помогает находить приемлемые решения, но эти решения всякий раз надо искать заново. Ведь взрывчатые вещества работают в разных ипостасях, они куют и дробят, создают и разрушают, они трудятся под землей и в воздухе, в космосе и под водой, они рвут мягкие глины и грызут прочный гранит, ломают стальные балки и сваривают металл. Должны ли все эти вещества обладать одинаковыми свойствами? Разумеется нет. То, что хорошо на мраморном карьере, может совершенно не годиться на морском дне. Вот почему взрывчатые вещества, как и всякие хорошие мастера, давно специализировались. Сколько профессий, столько взрывчаток. Часто они не похожи друг на друга, они могут быть жидкими и твердыми, мягкими и сыпучими, слабыми и сильными, устойчивыми и недолговечными, но каждая из них подходит для той цели и тех условий, для которых она предназначена.
Сколько же всего существует взрывчатых веществ? В официальном Перечне рекомендуемых промышленных взрывчатых веществ, изданном в нашей стране, значится сорок шесть наименований. В этот перечень не входят боевые взрывчатые вещества (а их предостаточно), пиротехнические составы, средства взрывания и многое другое. Десятки взрывчатых материалов применяются и за рубежом. Например, Горное бюро США рекомендует для промышленности семьдесят одну взрывчатку.
Несмотря на разнообразие и многочисленность взрывчатых веществ, все они выполняют два основных вида работы. Одни служат человеку гигантским молотом, другие – пращой. Одни дробят камень, сталь, бетон, другие посылают вперед пули, снаряды, ракеты. Метательные взрывчатые вещества (пороха) носят обычно военную форму, и потому слово «работа» здесь как будто бы мало подходит. Конечно, это так, если исходить из того значения слова, которое отражает нашу повседневную трудовую деятельность. Но у этого слова есть еще другой – физический – смысл. К тому же некоторые взрывчатые вещества, например бризантные (дробящие), хоть и составляют начинку мин и снарядов, более склонны к мирным профессиям. И метательные, и дробящие вещества должны обладать спокойным характером и не взрываться по любому поводу. Но в нужное время самый безопасный заряд должен сработать безотказно. Если к большому пакету того же тротила привязать крошечный – с детский мизинец – капсюль-детонатор с гремучей ртутью, то вместе с ней взорвется и весь пакет. А гремучая ртуть взрывается от малейшей искры, от легкого нагревания, от неосторожного удара. Такие взрывчатые вещества называют инициирующими. Они нужны только в качестве запала, только для того, чтобы взорвать основную массу заряда.
Таким образом, все взрывчатые вещества можно Разбить на три группы – инициирующие, метательные и бризантные. В этом порядке мы и познакомимся сейчас с ними более подробно, пропустив только пороха: о них и так уже рассказано достаточно много. Поэтому, отдав кесарю кесарево, оставим в стороне метательные и прочие боевые взрывчатые вещества и займемся только теми взрывчатками, которые служат миру.
«Иницио» по-латыни означает «начинаю». И действительно, инициирующие вещества начинают взрыв. Это их единственная роль. Они не дробят (хотя обладают страшной дробящей силой), не перемещают грунт и вообще не совершают никакой работы. Их дело – только проявить инициативу. Работать будут другие. Их нет даже в перечне промышленных взрывчатых веществ, потому что в виде «веществ» их не видит ни один взрывник. Сразу по изготовлении их помещают маленькими порциями – от нескольких миллиграммов до нескольких граммов – в маленькие алюминиевые, медные или картонные трубочки – капсюли-детонаторы, которые фигурируют уже не как «вещества», а как «средства взрывания». В оружии схемы взрывания чаще всего основаны на ударном действии: боек ударяет по капсюлю, инициирующее вещество взрывается и воспламеняет порох в патроне или снаряде. В промышленных целях используют огневое и электрическое взрывание.
Раз уж зашла речь о средствах взрывания, то следует упомянуть, что к ним, помимо детонаторов, относятся еще огнепроводный и детонирующий шнуры. Огнепроводный (бикфордов) шнур описан в стольких книгах, за его горением зрители, затаив дыхание, столько раз следили в бесчисленных фильмах, что нет нужды о нем подробно рассказывать. Он состоит из пороховой сердцевины и водоизолирующей оплетки. Один конец его вставляют в капсюль-детонатор, другой поджигают. Шнуровой порох горит с сильным искрением. Когда пламя добирается до капсюля-детонатора, одна из искр обязательно вызывает взрыв инициирующего вещества.
Огнепроводный шнур не надо путать с детонирующим (и чтобы их в самом деле не путали, в оплетку детонирующего шнура всегда вставляют красную нить). Сердцевина детонирующего шнура состоит из тэна (мы еще познакомимся с этим взрывчатым веществом). Детонирующий шнур взрывается от детонатора мгновенно по всей длине. Поэтому им удобно взрывать сразу много зарядов. Еще сподручнее для этой цели электрическое взрывание. В электродетонаторах взрыв происходит от накаливания впаянной в них тонкой проволоки, концы которой соединены с электрической сетью. Достаточно нажать кнопку включателя или покрутить ручку электрической взрывной машинки, чтобы привести в действие взрыв любой мощности. Впервые в мире электрическое взрывание применил наш соотечественник, изобретатель телеграфа, член-корреспондент Петербургской академии наук, участник Отечественной войны Павел Львович Шиллинг в 1812 году. Один из его современников, отмечая многочисленные заслуги Шиллинга, записал: «...Кроме того, он выдумал способ в угодном расстоянии посредством электрицитета произвести искру для зажжения мин...»
Детонаторы и их устройство, системы огневого и электрического взрывания, как и все взрывное дело,– это отдельная сложная и обширная отрасль науки (даже скорее – технологии), которая имеет лишь косвенное отношение к нашему предмету. Поэтому, оставив в стороне эту увлекательную тему, вернемся к взрывчатым веществам.
Как и полагается элите, инициирующие вещества требуют в обращении большой деликатности и на любую невнимательность отвечают взрывом. Некоторые из них достаточно пощекотать птичьим пером или даже просто обдать яркой вспышкой света, чтобы они тут же взорвались. Столь нервные вещества, боящиеся даже щекотки, нельзя, конечно, допускать к практическому применению. Нашлись и другие соединения, которые сочетают высокую чувствительность с относительной безопасностью. Самым известным из них, без всякого сомнения, является гремучая ртуть.
Гремучие соединения золота, серебра и ртути известны очень давно. Например, гремучая ртуть изучалась Я. Левенштерном еще в XVII веке, но потом она была забыта. Заново и окончательно ее открыл Эдуард Говард в 1799 году и несколько месяцев спустя представил о ней подробный доклад Лондонскому Королевскому обществу. Обнаружив у нового соединения взрывчатые свойства, Говард, разумеется, вознамерился применить его вместо пороха и решил испробовать его силу. Он выбрал прочное ружье из лучшей стали и зарядил его вместо пороха гремучей ртутью. Ружье было нацелено в толстый деревянный брус. Глубина, на которую заходит в него пуля при стрельбе обыкновенным порохом, была известна. Оставалось только сравнить... Раздался выстрел. Вернее, не выстрел, а взрыв, потому что ствол Ружья разорвался. К счастью, никто не пострадал, но с тех пор стало ясно, что рекомендовать гремучую ртуть для стрельбы взамен пороха можно разве только самоубийцам. Поэтому интерес к ней надолго снизился. Много позже все же нашелся способ сравнения этих взрывчаток, и оказалось, что гремучая ртуть по своему дробящему действию превосходит порох примерно в пять раз. Однако это исследование имело чисто академический интерес: ведь гремучая ртуть не используется для дробления. Зато ей нашлась другая работа.
Пока монопольное положение занимал дымный порох, без инициирующих веществ можно было кое-как обходиться: порох довольно хорошо взрывался от искры или пламени сам, без помощников. В те времена пушки или ружья засыпались с дула порохом (вспомним у Лермонтова «Забил заряд я в пушку туго»), и заряд поджигался – в пушках фитилем, а в ружьях искрой от кремня. Это было неудобно, но терпимо. Однако с появлением новых взрывчатых веществ сразу возникли трудности. Даже «самовзрывающийся» нитроглицерин не хотел детонировать от воспламенения. Вот почему изобретение Нобелем гремучертутного капсюля-детонатора в 1863 году имело такое огромное значение. Без детонаторов динамит, пироксилин и все остальные взрывчатые вещества были бы ненужным балластом, не находящим применения в промышленности.
В военном же деле взрыватели с гремучей ртутью появились еще в 1815 году (несколько раньше их изобрел американец Шоу). В двадцатые годы прошлого столетия капсюльные ружья производились уже во многих странах. В России гремучую ртуть впервые начали получать на Охтенском пороховом заводе. Первые русские капсюльные ружья появились только в 1840 году, но даже во время Крымской войны на вооружении русской армии все еще стояли по большей части кремниевые ружья. Капсюль – это маленькая лепешечка на дне патронной гильзы. Лепешечка наполнена «ударным порохом» – смесью гремучей ртути, пороховой мякоти и бертоллетовой соли (или селитры). При ударе о нее бойка происходит взрыв пороха в патроне и выстрел.
Гремучая ртуть довольно ядовита. Однако главная опасность гремучей ртути заключается, конечно, не в ядовитости, и долго еще после открытия Говарда не находилось смельчаков, которые бы взялись определить ее химический состав. Впервые это осуществил только Юстус Либих.
Имя Либиха, одного из корифеев мировой химии прошлого века, уже не раз встречалось по разным поводам на этих страницах. Гремучие соединения были его первой любовью. Сын аптекаря увлекся взрывчатыми веществами еще задолго до того, как стал всемирно известным ученым. Легенда о том, как его школьный ранец взорвался на уроке во время чтения Гомера, вошла во все хрестоматии. Поэтому смело можно сказать, что исследования гремучей ртути и гремучего серебра он начал еще мальчишкой. Завершил их Либих тоже далеко не в старческом возрасте, всего двадцати лет, в Париже, под руководством Гей-Люссака, около 1824 года, и это исследование сразу взбудоражило весь ученый мир и навсегда вошло в историю химии. Сенсация заключалась не в самом установлении состава взрывчатых веществ – это было бы важно и интересно, но не больше. Дело в том, что, изучая гремучие соединения ртути и серебра, Либих открыл явление изомерии: два совершенно разных вещества – гремучее и циановокислое серебро – имели совершенно одинаковый состав! Изомерия (разное строение соединений одного состава) тогда не была еще известна, и ее существование казалось совершенно невероятным. Явление это не нашло достаточного объяснения, и исследования гремучих соединений продолжались. Тридцатью годами позднее ученик Либиха Леон Николаевич Шишков, работая независимо от своего учителя, установил не только состав, но и структурную формулу гремучей ртути. Эта работа была представлена Французской академии наук. Известнейший химик того времени Жан Дюма, однофамилец знаменитого романиста, выступая на заседании академии 12 января 1857 года, сказал:
– Исследования господина Шишкова доказали положительно, что формула гремучей ртути, предложенная Гей-Люссаком и Либихом и принимаемая ныне всеми химиками, ошибочна. Формула, предложенная господином Шишковым, объясняет все известные свойства гремучекислой ртути несравненно естественнее и проще.
Добавим еще, что эти классические исследования выполнены Шишковым, когда ему было 25—26 лет. Умер он полвека спустя, в 1908 году. Академик В. Н. Ипатьев в некрологе на смерть Шишкова писал: «Принимая во внимание тогдашнее состояние органической химии и методы, которые служили для исследования строения органических соединений, надо, конечно, удивляться той талантливости, с которой было произведено это исследование. Эта работа его сразу обратила внимание всего химического мира. Она была первой русской химической работой, которая была доложена в Парижской академии наук».
Строение гремучих солей окончательно было расшифровано только в 1890 году. Более строгое научное название гремучих соединений – фульминаты, что означает «молниевые». Многие десятилетия молниеподобные вспышки гремучей ртути воспламеняли заряды динамита и пороха, тротила и селитры, но в последние годы у нее появились конкуренты – азид свинца и тенерес. Пожалуй, азид свинца теперь основное инициирующее вещество. Во многих отношениях это соединение весьма примечательно. Начать хотя бы с того, что оно – чуть ли не единственное из применяемых на практике взрывчатых веществ – не содержит кислорода. Это не мешает ему взрываться, да еще так, что даже сам нитроглицерин может позавидовать. Если белый кристаллик азида свинца положить на стеклянную пластинку и попытаться поджечь, то, прежде чем мы успеваем что-либо сообразить, раздастся легкий хлопок, и в стекле внезапно появится маленькое отверстие. Все происходит настолько быстро, что вокруг отверстия не образуется даже трещин.
В отличие от гремучей ртути азид свинца не боится влаги, в чем, несомненно, его большое достоинство. Давая мощный взрыв, он заставляет детонировать основную взрывчатку, отказов никогда не бывает. Гремучая же ртуть не всегда способна увлечь за собой вторичное взрывчатое вещество, например тротил, и требует промежуточного детонатора.
Применение азида свинца в нашей стране стало возможным после того, как советский ученый Солонина в 1926 году детально изучил его свойства. Азид свинца не столь чувствителен к внешним воздействиям, как гремучая ртуть, поэтому ему всегда придается помощник– тринитрорезорцинат свинца. Это сложное название нетрудно выговорить только химику, поэтому обычно его обозначают только «инициалами» – ТНРС, или тенерес. У тенереса есть и другое, более короткое, но не более понятное название – стифнат свинца. Однако не будем вдаваться в химическую природу этого соединения, а лучше скажем два слова о том, зачем оно нужно азиду свинца. Сам по себе тенерес тоже инициирующая взрывчатка, однако его детонирующая способность слишком мала, чтобы вызвать взрыв основного заряда. Поэтому отдельно от других инициаторов этот темножелтый порошок редко употребляется. Зато у тенереса есть важное достоинство – он очень чувствителен к пламени. Вот почему в капсюли-детонаторы поверх азида свинца запрессовывается крупинка тенереса. Это обеспечивает безотказность воспламенения детонатора. Тенерес впервые был получен в 1914 году.
Помимо гремучей ртути, азида свинца и тенереса, существуют и другие инициирующие вещества, но применяются они довольно редко. Поэтому не стоит засорять память экзотическими названиями и лучше перейти в другое отделение нашего арсенала и познакомиться с бризантными веществами – теми самыми, которые делают львиную долю работы.
Первым дробящим веществом, широко вошедшим в промышленную практику, был уже хорошо знакомый нам динамит. Авторитет его долго был абсолютно непререкаем, и мало кто из современников подозревал, что 1867 год – дата изобретения не только динамита, но и взрывчатых составов на основе аммиачной селитры.
Аммиачная селитра известна человеку довольно давно. Одним из первых о ней упоминает Иоганн Глаубер в своей «Фармакопее» (XVII век), благодаря чему она в течение долгого времени называлась «таинственная аммиачная Глауберова соль» (не надо путать ее с обыкновенной глауберовой солью – сернокислым натрием). Глаубер отметил, что в отличие от обычной селитры его «таинственная соль» при нагреве в тигле улетучивается без остатка. Поэтому на многие годы «саль секретум» получила название «нитрум фламманс» – «горящая селитра». В течение последующих веков аммиачная селитра была изучена весьма обстоятельно, и в наше время она производится в огромных масштабах.
Собственно говоря, называть аммиачную селитру взрывчатым веществом даже как-то неудобно. Начнем с того, что она во всем мире известна как первосортное азотное удобрение, для чего и получается на сотнях заводов миллионами тонн. Этот белоснежный порошок хорошо растворим в воде, прекрасно усваивается растениями и дает внушительный прирост урожая. Каждая тонна аммиачной селитры – это семь тонн пшеницы, тридцать пять тонн свеклы, сорок тонн картофеля. При чем же тут взрывчатые вещества?
Удобрения получали и на крупнейшем химическом заводе в Оппау, в Германии. По условиям производства селитра содержала там некоторое количество сульфата аммония – тоже давно известного и широко применяемого удобрения. У аммиачной селитры есть одно неприятное свойство – она склонна впитывать влагу из воздуха, отсыревать и слеживаться в сплошную камнеобразную массу. Удобрения на поля вносятся обычно только осенью, и весь год завод работал впрок, наполняя склады целыми горами селитры. Дробить такие слежавшиеся горы кувалдами и отбойными молотками было слишком хлопотно, поэтому решили использовать для этой цели взрывы мелких зарядов. Пробные взрывы оказались настолько удачны, что новый способ быстро вытеснил кирку и лом. Двадцать тысяч взрывов прошли благополучно, но однажды, в роковой день 21 сентября 1921 года, при очередном дроблении селитры произошла одна из крупнейших катастроф в истории взрывчатых веществ: взорвался огромный склад, а вместе с ним и весь завод. Серьезно пострадал и город. Число убитых превысило пятьсот человек. На месте склада образовалось озеро глубиной двадцать и площадью сто шестьдесят пять на сто метров.
Этот печальный эксперимент доказал, что селитра сама по себе все-таки может взрываться (правда, в присутствии примесей). Но прямая связь между аммиачной селитрой и взрывчатыми веществами уже и тогда далеко не была новостью: ведь первая попытка использовать ее для получения пороха (вместо обычной селитры) была сделана еще во время Великой французской революции. Эти попытки оказались безуспешными. Порох с аммиачной селитрой не хотел взрываться и лишь медленно горел, выделяя большое количество дыма.
Энергия взрыва селитры, ее бризантность, работоспособность и прочие показатели, характеризующие взрыв, очень низки. Кислородный баланс аммиачной селитры явно положителен – она содержит кислорода много больше, чем ей это нужно для собственного окисления. Поэтому добавление к ней горючих материалов (например, сухого торфа или древесной муки) заметно усиливает ее взрывчатую мощь. К этому выводу пришли в 1867 году шведские химики Ульсон и Норрбин, взявшие на такие смеси патент. Патент купил Альфред Нобель в надежде организовать промышленное производство новых взрывчаток. Однако более пристальное изучение смесей на основе аммиачной селитры вызвало разочарование. Дело не только в том, что они были маломощны и далеко уступали динамиту. Аммиачная селитра очень инертна и не всегда взрывалась даже от хороших детонаторов. К тому же эта соль легко отсыревала, да и стоила она в те времена очень недешево. Поэтому Нобель потерял интерес к аммиачной селитре и продолжал расширять производство своего динамита. Аммиачная селитра оставалась на положении бедного родственника довольно долго, используясь от случая к случаю то тут, то там на разных шахтах. И постепенно горняки заметили одну странность: применение селитряных взрывчаток никогда не влекло за собой взрывов рудничного газа и угольной пыли.
С тех пор как шахтеры начали добывать уголь, рудничный газ и угольная пыль стали их самым страшным бичом. Метан присутствует почти в каждой шахте, и горняки ждали взрыва каждую минуту. Мрачная темень угольных копей была страшнее преисподней, каждый спуск в которую мог оказаться последним. После того как английский химик Хэмфри Дэви изобрел свою знаменитую безопасную лампу, количество взрывов уменьшилось, но когда уголь стали дробить не только кайлом, но и взрывчаткой, вездесущий «гризу», как называют французские горняки рудничный газ, снова стал требовать жертв. За шестьдесят лет прошлого века на одних лишь шахтах Франции и Бельгии произошло 1200 взрывов рудничного газа!
«Гризу» стал настоящей грозой для многих сотен тысяч рабочих, занятых и без того нелегким подземным трудом. Один только взрыв 1866 года на английской шахте в Йоркшире унес 360 жизней. В 1906 году вспышка нескольких динамитных патронов привела к взрыву угольной пыли на французском руднике «Курьер». Это была самая крупная катастрофа за всю историю горного дела. Взрыв охватил почти все выработки, имевшие общую протяженность свыше ста километров. Погибло 1099 человек, многие были тяжело ранены.
В следующем году рекордным стал взрыв пыли в американской шахте «Мононга» в Виргинии. Из 370 шахтеров только 8 осталось в живых. Еще через год взорвался рудничный газ на одной из лучших шахт Германии – «Радбод». Жертвой взрыва стали 348 человек. Еще раз 1908 год: шахта номер четыре-бис, Юзовка – 270 убитых. 1913 год: шахта «Юниверсэл», Кардифф, Англия,– 439 погибших. 1925 год: шахта «Министр Штейн», Германия,– 136 убитых, 9 оставшихся в живых...
Вот что такое рудничные взрывы. Поэтому когда от горняков стали поступать сведения о сравнительной безопасности аммиачной селитры, французская Комиссия по взрывчатым веществам под руководством неутомимого Марселена Бертло внимательно исследовала эти сообщения. Бертло не только подтвердил справедливость наблюдений шахтеров, но и смог объяснить причину безопасности смесей с аммиачной селитрой. Все дело оказалось в низкой температуре взрыва этой соли – всего 1600 градусов (а у динамита она превышает 4000 градусов). Между тем давно было известно, что метан способен взрываться лишь при высоких температурах.
Недостатки аммиачной селитры сразу были забыты. Трудно взрывается? Неважно, можно применять более мощные детонаторы. Легко размокает? Пустяки, можно упаковывать ее в патроны из восковой водонепроницаемой бумаги. Недостаточная мощность? Нестрашно, уголь – порода мягкая. На основе селитры стали выпускаться так называемые «антигризутные» вещества, специально предназначенные для подземных взрывов в шахтах, опасных по газу и пыли. Теперь такие взрыз-чатки в нашей стране называют предохранительными. Предохранительные вещества не столь мощны, как обычные, но разве это имеет значение, если речь идет о жизни или смерти? Применение их означало настоящий переворот в горном деле. На современных шахтах почти не бывает рудничных взрывов по вине взрывчатых веществ.
В 1885 году французский ученый П. А. Фавье получил на основе аммиачной селитры мощные взрывчатые составы. В те времена на коммерческий успех могли рассчитывать лишь взрывчатка с громким названием, созвучным, по возможности, слову «динамит». Поэтому Фавье окрестил свою смесь аммонитом. Смеси селитр с простыми горючими стали известны как динаммоны. Истоки этих названий кроются в том, что когда-то еще египтянами газу аммиаку было дано имя в честь бога Аммона. Поэтому соли аммиака (на других языках – аммониака) именуются солями аммония (скажем, аммиачная селитра —это нитрат аммония). А отсюда уже понятны названия аммониты и динаммоны, применяемые и в наши дни.