Explosivos militares

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Explosivos militares

Introducción

Una explosión es un cambio en el estado de la materia cuyo resultado es una rápida y violenta liberación de energía. A partir de esta amplia definición, las explosiones pueden dividirse en tres tipos: mecánicas, químicas y nucleares. Las explosiones mecánicas, como la disrupción de una caldera de vapor, son de poco interés para las aplicacionesmilitares, y no se tratarán aquí. Para nuestros propósitos, una explosión debe ser adecuada para uso militar. En este contexto, resultan adecuadas las explosiones químicas y las nucleares.
Puede definirse un explosivo como un material (químico o nuclear) que puede ser iniciado y sufre una rápida y auto programada descomposición, cuyo resultado es:

1. la formación de materiales más estables,2. la liberación de calor,
3. el desarrollo de un efecto repentino de presión, debido a la acción del calor en los gases producidos o adyacentes.

Una de las propiedades básicas por las que se mide la eficacia de un arma es la cantidad de energía, y por ende el daño potencial que entrega al blanco. Las armas modernas utilizan sistemas de energía cinética y potencial para lograr máximaletalidad. Los sistemas de energía cinética se basan en la conversión de energía cinética (1/2 MV2) en trabajo, mientras que los sistemas de energía potencial usan la energía explosiva directamente en la forma de calor y soplo o acelerando los fragmentos de la carcaza de la cabeza de combate para incrementar su energía cinética y volumen dé daño.
Un proyectil moderno típico tiene una masa de 25 Kg.contiene 20 Kg. de explosivo en una carcaza de 5 kg. Si el proyectil golpea el blanco a una velocidad de 450 metros por segundo, la energía cinética entregada será


KE=l/2 MV2 = 1/2 (25) (450)2 = 2,53 x 106 julios, o alrededor de 1,01 x 105 J/kg. Si el explosivo químico detona también en el impacto, se liberarán 60 x 106 julios adicionales de energía, o 2,5 x 106 J/kg, un factor de incrementode 25. Para que un sistema de energía totalmente cinética imparta esta energía, debería estar viajando a aproximadamente 2.237 m/s. Es difícil mantener estas altas velocidades a lo largo de distancias grandes, aunque ciertos proyectiles perforantes de corazas se aproximan a los 2.100 m/s. De esta manera, se ve que el uso de explosivos químicos tiene un rol fundamental en las cabezas de combatemodernas.

Reacción explosiva química

Un explosivo químico es un compuesto o mezcla que, bajo la aplicación de calor o un choque, se descompone o reacomoda con extrema rapidez, liberando mucho gas y calor. Muchas sustancias que no están normalmente clasificadas como explosivos, pueden hacer una, o hasta dos, de estas cosas. Por ejemplo, una mezcla de nitrógeno y oxígeno puede hacersereaccionar con gran rapidez y producir el producto gaseoso llamado óxido nítrico; sin embargo, la mezcla no es explosiva puesto que no desarrolla calor sino que lo absorbe.

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Para que un compuesto químico sea un explosivo, debe exhibir lo siguiente:

1. Formación de gases
2. Desarrollo de calor
3. Rapidez de reacción
4. Iniciación de la reacción

Formación de gases.Los gases pueden ser producidos por las sustancias en una variedad de formas. Cuando se quema madera o carbón en la atmósfera, el carbono y el hidrógeno del combustible se combinan con el oxígeno del aire para formar dióxido de carbono y vapor, junto con llamas y humo. Cuando la madera o el carbón está pulverizado, de manera que la superficie total en contacto con el oxígeno aumenta, y se quema enun horno o forja donde se puede suministrar más aire, el quemado puede ser más rápido y la combustión más completa. Cuando la madera o carbón se sumerge en oxígeno líquido o se suspende en el aire en forma de polvo, el quemado tiene lugar con violencia explosiva. En todos los casos ocurre la misma acción: un combustible que se quema forma un gas.
Producción de calor. Toda reacción química...