Patlayıcı maddeler

Kimyasal bir ayrışmaya uğrayarak kısa zamanda meydana büyük enerji çıkaran ve bu enerjiyi mekanik enerjiye çeviren maddelerdir. Enerjinin dönüşme hızı ne kadar büyük olursa, patlayıcılık özelliği de o kadar artar. Patlayıcılar genellikle, tahrip edici ve askeri maksatlar için, aynı zamanda rokete infilak vasıtasıyla hız veren yakıt olarak da kullanılırlar. Kullanışlı bir patlayıcının normal şartlarda taşınması ve muhafazası emin olmalı, az bir ısı ile uyarıldığı an, kolayca reaksiyona geçebilmelidir. Bütün patlayıcılar tehlikeli olup, yüksek eğitim görmüş personeldışındaki kimseler tarafından kullanılamaz ve işleme tabi tutulamazlar.

Tarihi

Bilinen ilk patlayıcı madde olan barutu keşfedenlerin Müslümanlar olduğu arşivlerde geçmektedir. M.S. takriben 1200 yıllarında Arabistanlı Abdullah’ın kitabında, barutun temel maddesi olan potasyum nitrattan bahsedilmektedir. Çinlilerin de bu yüzyılda kullandıkları kara baruttur. Tahmin edildiğine göre bu barutun kullanımı Çin’den batıya doğru yayılmış ve 13. yüzyılda da batıda kullanılmaya başlanmıştır. İlk olarak 1320 civarında tabanca patlatıcısı olarak istifade edilmiş 1600’lerde de tahrip edici olarak iş görmüştür.

Modern patlayıcı teknolojisi, 1833’te, Fransız kimyageri Henri Braconnot’un nitrik asidin nişasta ile verdiği alev alıcı olan esteri elde etmesiyle başladı. 1846’da Alman kimyageri Christian F. Schönbein, selülozu sülfat ve nitrat asidi karışımı ile nitrolayarak kara baruttan iki kat daha tesirli olan nitro selülozu elde etti. 1846’da İtalyan kimyager Ascanio Sobrero trinitro gliserini elde etti, fakat bunun asıl tahrip için olan kıymetini ise İsveçli Alfred B.Nobel keşfetti. Nobel, trinitro gliserinle toprağı karşıtırarak silindir biçimine sokmuş ve dinamiti meydana getirmiştir. 1875 yılında da Nobel, buluşlarını ilerleterek tahrip edici jelatini elde etti.

TNT (trinitro toluen) 1863 yılında Alman kimyageri J. Wilbrand tarafından bulunmuş ve Birinci Dünya Savaşından biraz önce silah cephanelerinde kullanılan nitrik asidin yerini almıştır. RDX [siklotrimetilen trinitramin (C 3 H 6 n 6 O 6 )] 1899’dan, PETN [(Pentaerythritol tetranitrate (C 3 H 8 N 4 O 12 )] de 1920’den itibaren bilinmektedir. Fakat hassas ve güçlü patlayıcılara ihtiyaç duyulduğu İkinci Dünya Savaşına kadar bu silahlar kullanılmamaktaydılar. Genel olarak patlayıcılar tahrip edici patlayıcılar, ateşlemeye yarayan patlayıcılar, askeri patlayıcılar ve fırlatıcı yakıt halinde olan patlayıcılar olarak sınıflandırılırlar.

Tahrip edici patlayıcılar

Bu çeşit patlayıcılar kömür ocaklarında, inşaatlarda ve tünel açmalarda kullanılır. Tahrip edici patlayıcıların en iyilerinden biri olan ve granüler bir madde olan dinamit, temel olarak nitrogliserin (NG), amonyum nitrat (AN), sodyum nitrat ve talaş tozunun silindir kutular içinde yerleştirilmesinden ibarettir. İstenilen güce göre kullanılan malzemelerin miktarları ve oranları değiştirilebilir. Jelatin dinamiti granit tünelleri açmak, yeraltı metal madenciliğinde kullanılmak ve su altında tahribat yapmak için kullanılırlar. Bu çeşit dinamit yüksek güçte bir patlayıcı olup, nitroselülozla jelatinlenmiş % 25-50 nitrogliserin ihtiva ederler.

Amonyum nitratı fazla olan ve içinde biraz sodyum klorür veya sodyum karbonat bulunan dinamit, az alev çıkarttığından dolayı, metan (grizu) patlamalarına sebep olmaz ve bu yüzden kömür ocaklarında emin bir şekilde kullanılır. Amonyum nitrat (AN) ihtiva eden patlayıcılar ucuz ve emin olduklarından dolayı inşaatlarda ve yüzey maden ocaklarında kullanılır. Bunlardan başka bir de ANFO patlayıcıları vardır. Bunlar % 95 amonyum nitrat ile % 5 fuel oil karışmasından meydana gelirler. Kayalarda açılan deliklere akıtılarak kolayca yerleştirildiğinden dolayı taş ocaklarında kullanılır.

Detonatörler (ateşlemeye yarayan patlayıcılar): Detonatör patlayıcılar, hassasiyeti düşük patlayıcılarla yakıt patlayıcılarını ateşlemek maksadıyla kullanılır. Hassas patlayıcılar oldukları için ufak bir sıkıştırma ile derhal ateş alırlar. Detonatör olarak 1930 senesinden beri kurşun asit (PbN 6 ) kullanılmaktadır. Cıva fulminat (Hg (ONC) 2 ) da detonatör olarak kullanılır. Modern detonatörler 5-8 cm çapında bronz kapsüllere yerleştirilen kurşun asitle yapılır. Kurşun asit ateşlenince ikinci bir detonatör bölgeyi tetikler. Bu bölgede bulunan bir gr civarındaki PETN, RDX veya tetril ise asıl patlayıcıyı ateşler. Tabanca ve tüfek mermi detonatörleri kalsiyum silsit tetrasin veya baryum nitrat, kurşun stifnat ihtiva eder.

Askeri patlayıcılar

Askeri maksatla yapılan patlayıcıların fiziki ve kimyevi olarak uzun zaman aşırı sıcakta durmaya dayanıklı olmaları, çevrelerine bomba düştüğünde bundan etkilenmemeleri lazımdır. Ayrıca savaş zamanında sıkıntı çekilmemesi için bu patlayıcıların hammaddelerinin de bol olmaları gereklidir. En iyi askeri patlayıcı bir trinitro toluen olan TNT’dir. Askeri patlayıcılardan olan pentolit (% 50 PETN, % 50 TNT) bazukalarda; amotol (% 50 amonyum nitrat, % 50 TNT) uçaktan atılan bombalarda; tritonal (% 80 TNT, % 20 alüminyum) torpidolarda kullanılır.

Fırlatıcı yakıt patlayıcıları

Bu patlayıcılar mermi ve roketleri hedefe ulaştırmak için kullanılırlar. Diğer patlayıcı tiplerinin aksine bu patlayıcılar infilak etmezler. Bol miktarda gaz üretirler. Modern tabanca fırlatıcı, yakıtı dumansız bir maddedir. Bu, etil eter ve etil alkol karışımı nitroselüloz ihtiva eder. Uçak cephaneliklerinde ve uzun menzilli balistik füzelerde katı roket, fırlatıcı yakıtı bulunur. Katı yakıtın temel formülü % 14 pudra alüminyum, % 60 alüminyum perklorat, % 25 bütadiyen akilonitril kopolimer veya poli üretan ve% 1 de yapıştırıcıdır.

Diğer patlayıcılar

Patlayıcılar çok çeşitli maksatlar için kullanılırlar. Bunlardan petrol yataklarını parçalamak için kullanılanları, füzelerin yakıt kademelerini birbirinden ayırmak için, etrafı kurşun kaplı şeritler halinde olanları ve belli kalıplara göre metallere şekil vermek için kullanılanları da vardır. Ayrıca alüminyum ve demir gibi birbirine kaynak edilemeyen metaller de patlama metodları ile birleştirilirler. Detonasyon (infilak): Yüksek enerjili bir birleşim keskin bir yerde patladıktan sonra, çevreye süpersonik şok dalgaları yayar. Bu işleme detonasyon denir. Detonasyondaki kimyevi olaylar, yanma olayındakiyle hemen hemen aynıdırlar. Fakat fiziki olarak birkaç değişiklik vardır. Bunların başlıcası nakledilmelerindedir.

Yanmada kıvılcım çok yavaş hareket ettiği halde detonasyonda bu, saniyede 8000 m ile yol alan şok dalgaları halinde nakledilir. Başlangıçtan sonra detonasyondan meydana gelen bu şok dalgaları, belli bir hıza erişene kadar yol alırlar. Patlayıcı maddeden o kadar çabuk geçer ki, bu reaksiyon saniyenin birkaç milyonda birinde tamamlanmış olur. Detonasyon dalgasının önü artı basınç, arkası ise eksi basınç bölgesidir. Patlamadan sonra bölgede önce artı basınç sebebiyle hava itilmesi, sonra da eksi basınç sebebiyle hava emilmesi olur. Bu yüzden patlamanın olduğu yerlerde çoğu zaman binaların pencere camları içeriye değil de dışarıya kırılarak dökülür.