Численное моделирование зажигания органических взрывчатых веществ импульсным пучком электронов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат наук Иванов, Георгий Анатольевич

• Иванов, Георгий Анатольевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Иванов, Георгий Анатольевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ПО ИНИЦИИРОВАНИЮ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ ПУЧКОМ ЭЛЕКТРОНОВ

1.1. Характеристики органических взрывчатых веществ

1.1.1. Общая характеристика ТЭНа

1.1.2. Общая характеристика гексогена

1.1.3. Общая характеристика октогена

1.1.4. Общая характеристика ТАТЬ

1.2. Инициирование ВВ электронным импульсом

ГЛАВА 2. ТЕПЛОВОЙ МЕХАНИЗМ ЗАЖИГАНИЯ

ОРГАНИЧЕСКИХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ ПУЧКОМ

ЭЛЕКТРОНОВ

2.1. Введение

2.2. Постановка задачи

2.3. Оценка эффективной длины пробега электронов в органических взрывчатых веществах

2.4. Критерий зажигания конденсированных взрывчатых веществ коротким электронным импульсом

2.5. Оценка давления плазмы при детонации ТЭНа

2.6. Результаты численных расчетов и их обсуждение

2.7. Выводы по второй главе

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ТЕРМОУПРУГИХ НАПАРЯЖЕНИЙ НА ЗАЖИГАНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ ИМПУЛЬСНЫМ ПУЧКОМ ЭЛЕКТРОНОВ

3.1. Введение

3.2. Постановка задачи

3.3. Численное моделирование зажигания ТЭНа пучком электронов

3.4. Численное моделирование зажигания гексогена, октогена и

ТАТБ пучком электронов

3.5. Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4. РАДИАЦИОННО-ТЕРМИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ ИНИЦИИРОВАНИЯ ТЭНА В ОБЛАСТИ ПОГЛОЩЕНИЯ

ПУЧКА ЭЛЕКТРОНОВ НАНОСЕКУНДНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ

4.1. Введение

4.2. Постановка задачи

4.3. Результаты численных расчетов и их обсуждение

4.4. Выводы по четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Численное моделирование зажигания органических взрывчатых веществ импульсным пучком электронов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. С созданием первых генераторов импульсных пучков электронов возник интерес к экспериментальному изучению инициирования конденсированных взрывчатых веществ (ВВ) и твердых топлив сильноточными пучками электронов. Первые эксперименты по детонации ВВ импульсными пучками электронов микро и наносекундной длительностями были выполнены для инициирующих (первичных) ВВ, например таких как азиды тяжелых металлов, фульминат ртути, стифнат свинца и тетразен [1-5]. Однако в последнее десятилетие началось интенсивное изучение возможности зажигания и детонации вторичных взрывчатых веществ сильноточными пучками электронов наносекундной длительности. Этот научный интерес возник, во-первых, в связи с возросшими возможностями современной аппаратуры для регистрации и получения информации о быстропротекающих процессах, происходящих в энергетических материалах, таких например, как импульсная люминесценция и акустический сигнал [6-16]. Эти данные необходимы для обоснования механизма инициирования вторичных ВВ импульсным пучком электронов. Во вторых данные исследования необходимы для оценки чувствительности вторичных ВВ к большим потокам электронов, которые образуются, например при поглощении жесткого рентгеновского излучения [14], а также возможностью применения импульсных ускорителей для инициирования энергетических материалов в глубоком вакууме (космосе) [16].

Наиболее интенсивно в данное десятилетие изучалось инициирование тетранитропентаэритрита (ТЭН) сильноточными электронными пучками в научных лабораториях Кемеровского государственного университета, Томского политехнического университета и Санкт-Петербургского государственного университета. Появились первые данные о применении импульсных сильноточных пучков электронов для инициирования фуразанотетразиндиоксида (РТБО) [12] и гексогена [15].

В настоящее время существует три точки зрения на начало процесса инициирования вторичных ВВ электронным импульсом: развитие экзотермической реакции в канале электрического пробоя [11], тепловой взрыв в области поглощения пучка электронов [7, 17-20] и факельный механизм совместно с тепловым механизмом в области поглощения пучка электронов [14]. Следовательно, выяснение механизма зажигания вторичных ВВ импульсными сильноточными пучками электронов является актуальной задачей.

Данная диссертационная работа является продолжением ранее выполненных работ по численному моделированию зажигания ТЭНа электронным импульсом [17-20]. Кроме того тема диссертационной работы «Численное моделирование зажигания органических взрывчатых веществ импульсным пучком электронов» соответствует программе фундаментальных научных исследований государственной академии наук на 2013-2020 гг., утвержденной распоряжением Правительства РФ от 3 декабря 2012 г. №2337-р. 2. (химические процессы в веществах, находящихся в экстремальных состояниях или подвергнутых экстремальным воздействиям, процессы горения).

Работа выполнена в рамках проектной части государственного задания в сфере научной деятельности № 3.1235.2014 К.

Целью настоящей работы является систематическое численное исследование макроскопических закономерностей зажигания органических ВВ (ТЭН, гексоген, октоген и ТАТБ) сильноточными импульсными пучками электронов, выяснением влияния теплоты плавления, термоупругих напряжений, активационного объема и реакции автокатализа на пороги и времена задержки зажигания ВВ в рамках единых физико-химических моделей на основе уравнений теплопроводности, нелинейной системы уравнений связанной термоупругости и уравнений автокатализа.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

1. Получить аналитический критерий для оценки порога зажигания конденсированных взрывчатых веществ импульсным пучком электронов с учетом его диаметра, теплоты плавления взрывчатых веществ и определения условий при каких длинах пробега электронов сильноточного пучка необходим переход от одномерных уравнений теплопроводности и уравнений связанной термоупругости к двумерным.

2. Разработать численные схемы и алгоритмы, а на их основе создать комплексы программ для решения уравнений теплопроводности с учетом плавления и разложения взрывчатых веществ; для решения нелинейной системы уравнений связанной термоупругости с возможностью учета зависимости энергий активаций химических реакций разложения и автокатализа от упругих напряжений.

3. Провести численные расчеты по зажиганию ТЭНа, гексогена, октогена и ТАТБ сильноточным пучком электронов, сопоставить с имеющимися экспериментами, проверить критерий зажигания ВВ и установить рядовую зависимость пороговой плотности энергии зажигания данных ВВ импульсным пучком электронов.

4. Рассчитать динамику распределения термоупругих напряжений и дефор-маций, возникающих в ТЭНе, гексогене, октогене и ТАТБ при поглощении импульсного пучка и определить влияние работы упругих напряжений на условие зажигания взрывчатых веществ.

5. Разработать и провести численные расчеты механизма зажигания ТЭНа, включающего в себя реакцию автокатализа и радиационное образование активных частиц при поглощении пучка электронов, установить влияние радиационного выхода данных частиц на время задержки зажигания, определить влияние реакции автокатализа на пороговую плотность энергии зажигания ТЭНа.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней впервые:

1. Получен критерий зажигания конденсированных взрывчатых веществ пучком электронов малой длительности, учитывающий радиус пучка

электронов и плавление ВВ. Показано, что влияние радиуса пучка электронов на условие зажигания органических ВВ необходимо учитывать только при длине линейного пробега электронов сильноточного пучка сопоставимом с радиусом пучка;

2. Показано, что поглощенной энергии пучка электронов вполне достаточно для зажигания ТЭНа по тепловому механизму в области поглощения пучка электронов.

3. Впервые рассчитана рядовая зависимость порогов зажигания органических ВВ (ТЭН, гексоген, октоген, ТАТБ) от параметров сильноточного пучка электронов. Показано, что наименьший порог зажигания импульсным сильноточным пучком электронов имеет ТЭН, а наиболее термостойким является ТАТБ.

4. Показано, что модуль термоупругих напряжений в области порога зажигания заметно меньше экспериментального значения давления в детонационной волне. Следовательно, возникающие термоупругие напряжения не могут вызвать детонацию органических ВВ термоупругим ударом даже в случае отражения от жесткой преграды.

5. Показано, что активные частицы, образованные сильноточным импульсным пучком электронов, являются «затравкой» реакции автокатализа. Вследствие чего реакция автокатализа снижает как энергетический порог зажигания, так и время задержки зажигания конденсированного взрывчатого вещества.

6. При радиационном выходе активных частиц, равном ~ 0,05 результаты расчетов времени задержки зажигания ТЭНа импульсным пучком электронов согласуются с известными экспериментальными данными.

Практическая значимость работы.

Критерий зажигания ВВ импульсным пучком электронов, учитывающий радиус пучка и теплоту плавления ВВ может быть использован в практической деятельности для оценки порога зажигания энергетических

материалов. Комплекс программ, разработанный для решения системы нелинейных уравнений связанной термоупругости, может быть использован для моделирования процессов зажигания и распространения термоупругих волн напряжений и деформаций и для других конденсированных взрывчатых веществ.

Достоверность научных положений, результатов и выводов обусловлена совпадением критической энергии зажигания ВВ импульсным пучком электронов, полученной из результатов численных расчетов и из критерия зажигания; совпадением периода акустических колебаний, полученного из результатов численного расчета и по формуле; близкими значениями термоупругих напряжений, оцененных по уравнению Ми-Грюнайзена и полученых из численного решения системы уравнений связанной термоупругости; использованием апробированных и хорошо зарекомендовавших себя численных методов, а также выполнением законов сохранения энергии в тестовых задачах. Полученные результаты находятся в качественном и количественном согласии с имеющимися экспериментальными данными по временам задержки зажигания ТЭНа импульсным пучком электронов.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Критерий зажигания конденсированных взрывчатых веществ коротким сильноточным пучком электронов, учитывающий диаметр пучка электронов и теплоту плавления ВВ, согласующийся с результатами численных расчетов и экспериментальными результатами по инициированию ТЭНа.

2. Рассчитанная рядовая зависимость порога зажигания органических взрывчатых веществ от плотности энергии импульсного пучка электронов. Пороговая плотность энергии зажигания возрастает в следующей последовательности: ТЭН, гексоген, октоген, ТАТБ.

3. Результаты численных рачетов для ТЭНа, гексогена, октогена и ТАТБ: по влиянию плотности энергии пучка электронов, активационного

объема на энергию активации химических реакций и время задержки зажигания; по влиянию скорости деформации на амплитуду колебаний температуры в области максимума поглощения пучка электронов; по распределению динамики термоупругих напряжений и деформаций по толщине образцов.

4. Радиационно-термическая модель зажигания ТЭНа импульсным пучком электронов, учитывающая генерацию химически активных частиц «горячими электронами», которые являются затравкой в реакции автокатализа.

Личный вклад. Постановка задачи и определение направлений исследования были проведены совместно с научным руководителем. Разработка программного обеспечения и проведение численных расчетов проведено автором. Результаты численного моделирования обсуждались непосредственно с научным руководителем. В работах, опубликованных с соавторами, автору принадлежат результаты, сформулированные в защищаемых положениях и выводах.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ВНКСФ-15 (Кемерово-Томск, 2009), на III международной научно-инновационной молодежной конференции: Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный менеджмент (Тамбов, 2011), на "Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики», посвященной 50-летию полета Ю.А. Гагарина и 90-летию со дня рождения основателя и первого директора НИИ ПММ ТГУ А.Д. Колмакова (Томск, 2011), на Energetic Materials: 43th International Annual Conference of ICT (Karlsruhe, Federal Republic of Germany, 2012), на 8-ой Международной научной конференции: Хаос и структуры в нелинейных системах. Теория и эксперимент (Казахстан, Караганда, 2012), на 3-rd International congress on radiation physics, high current electronics, and modification of materials (Tomsk, Russia, 2012), на 4-rd International congress on radiation physics, high current

electronics, and modification of materials (Tomsk, Russia, 2014), на XIII Международной школе-семинаре "Эволюция дефектных структур в конденсированных средах" (Барнаул, 2014), на 15-th International Detonation Symposium (San Francisco, CA, 2014), на третьей международной конференция по горению и детонации «Мемориал Я.Б. Зельдовича» (Москва, 2014).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 14 работ, в том числе 7 статей опубликованы в российских научных журналах из списка ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы из 114 наименований. Работа изложена на 133 страницах, содержит 7 таблиц и 86 рисунков.

Краткое содержание работы.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования, определены научная новизна полученных результатов и их практическая значимость, представлены защищаемые положения, достоверность и апробация работы.

В первой главе приведен литературный обзор, в котором рассмотрены структура и свойства ТЭНа, гексогена, октогена и ТАТБ. Приведены экспериментальные результаты по инициированию ТЭНа электронным импульсом наносекундной длительности, а также точки зрения на механизм инициирования взрывчатых веществ сильноточным пучком электронов.

Во второй главе проведено численное моделирование зажигания органических взрывчатых веществ (ТЭН, гексоген, октоген и ТАТБ) пучком электронов. Получен критерий зажигания энергетических материалов с температурой плавления ниже температуры зажигания и гауссовым распределением плотности энергии электронов по радиусу пучка. Результаты численных расчетов критической плотности энергии электронного пучка согласуются с критерием зажигания. Расчеты критической плотности энергии зажигания для ТЭНа удовлетворительно согласуются с

экспериментом. Показано, что наиболее чувствительным к воздействию пучка электронов является ТЭН, а наиболее термостойким является ТАТБ.

В третьей главе проведено численное моделирование инициирования органически взрывчатых веществ (ТЭН, гексоген, октоген и ТАТБ) пучком электронов с учетом термоупругих напряжений, возникающих в ВВ вследствие импульсного нагрева. Решалась система нелинейных уравнений связанной термоупругости. Рассмотрено влияние зависимости энергии активации химической реакции от упругих напряжений на порог зажигания ВВ. Рассчитывались распределения температуры, напряжения, деформации, смещение частиц, а также динамика акустического импульса сжатия -растяжения.

В четвертой главе проведено численное моделирование инициирования ТЭНа в области поглощения пучка электронов с учетом термоупругих напряжений и реакцией автокатализа. Было предположено, что энергия электронного пучка идет не только на нагрев образца, но и на генерацию активных частиц (затравку), запускающих реакцию автокатализа. Показано, что затравка снижает как порог, так и время задержки зажигания.

В заключении представлены основные результаты и выводы по работе.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО ИНИЦИИРОВАНИЮ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ ПУЧКОМ ЭЛЕКТРОНОВ

В данной главе рассмотрены некоторые свойства органических взрывчатых веществ, таких как тетранитропентаэритрит (ТЭН), гексоген, октоген и триаминотринитробензол (ТАТБ), а также приведен обзор экспериментальных работ по исследованию инициирования взрывчатых веществ сильноточными пучками электронов наносекундной длительности.

1.1. Характеристики органических взрывчатых веществ

1.1.1. Общая характеристика ТЭНа

ТЭН (тетранитропентаэритрит, С(СН20К02)4) является высокобризантным взрывчатым веществом и относится к классу нитроэфиров. Химическая структура ТЭНа приведена на рис. 1.1. ТЭН один из самых мощных бризантных ВВ. Применяется главным образом в капсюлях-детонаторах и идет для приготовления детонирующего шнура. Вследствие высокой чувствительности к механическим воздействиям ТЭН в чистом виде для снаряжения боеприпасов не применяется. Теплофизические и кинетические параметры ТЭНа приведены во второй главе в табл. 2.1.

0"

Рис. 1.1. Химическая структура ТЭНа

С целью снижения чувствительности ТЭНа делались попытки применения его в сплавах с различными нитропроизводными. Исследование таких сплавов показало, что они имеют меньшую чувствительность и обладают достаточной стойкостью [21]. Температура плавления ТЭНа порядка 413 К.

ТЭН получают путем взаимодействия пентаэритрита (четырехатомного спирта) с концентрированной азотной и серной кислотой. Пентаэритрит С(СН2ОН)4 получается конденсацией ацетальдегида и формальдегида в присутствии гидроокиси кальция по реакции:

2СН3СНО+8НСНО+Са(ОН)2 2С(СН2ОН)4+(НСОО)2Са ТЭН обладает высокой чувствительностью к удару: при падении груза 2 кг с высоты в 17 см он детонирует почти безотказно, но в отдельных случаях детонация происходит уже при падении этого груза с высоты 15 и даже 10 см.

Кристаллы ТЭНа прозрачны, а порошок имеет белый цвет. ТЭН является широкозонным молекулярным кристаллом. Ширина запрещенной зоны ~ 6,26 эВ. При нормальных условиях кристаллическая ячейка ТЭНа обладает тетрагональной симметрией [22-24]. На рис. 1.2 представлен зонный спектр ТЭНа.

г хм г г я а г

Рис. 1.2. Молекула ТЭНа и выделенный рамкой ее симметрично-независимый фрагмент (слева), зонная структура ТЭНа (справа) [24].

Зонный спектр был рассчитан в рамках теории функционала плотности включающей включающую взаимодействие Ван-дер-Ваальса. Пунктирной линией обозначена энергия потолка валентной зоны [24]. Как видно из рис. 1.2 валентная зона и зона проводимости имеют незначительную дисперсию.

На рис. 1.3 представлены результаты расчетов распределения полной и деформационной электронных плотностей в плоскости молекулы, выполненной в [24]. В данной работе установлено, что при образовании химической связи внутри молекул заряд натекает на линии связей С-С и N-0.

Рис. 1.3. Распределение полной (слева) и деформационной (справа) электронной плотности для симметрично-независимого фрагмента молекулы ТЭНа [24].

Схематически брутто-реакция термического разложения ТЭНа

рассмотрена в работе [25]:

С5Н8^012 -> 0,52Ж>2 + 2,1ШО + 0,42^0 + 0,28С02 + 0,93С<Э + 0,09Н2 + вода + формальдегид + осадок

Также в данной работе предложена возможная схема химического

превращения ТЭНа в газовой фазе при его зажигании лазерным излучением:

С(СН2ОМ)2)4 ->С(СН2(Ж02)з ■ сн2о + N02,

С(СН2ОМ)2)з •СН20->С(СН20№)2)з +НСНО ,

C(CH20N02)3 -> 2CH3ONO2 + 2CO + NO,

CH3ONO2 -> CH3O + N02,

CH3O + N02 HCHO + HONO, 2HONO H20 + NO + N02,

CH3O + HCHO CH3OH + HCO,

HCO + NO —» CO + HNO.

Данные реакции предложены автором при анализе масс-спектра горения ТЭНа. Как видно, первичной реакцией разложения ТЭНа является отрыв нитрогруппы от молекулы. В работе [26] методом молекулярной динамики показано, что и в конденсированном состоянии первичной реакцией разложения ТЭНа также является отрыв нитрогруппы.

В настоящее время нет единой точки зрения по поводу того, где начинается взрывная реакция - в твердом теле или в газовой фазе в продуктах испарения взрывчатых веществ [27]. Хотя следует отметить, что в работе [28] удалось описать эксперимент [29] по зажиганию ТЭНа лазерным импульсом в области прозрачности образца экзотермической реакцией, протекающей в конденсированной фазе.

1.1.2. Общая характеристика гексогена.

Гексоген (циклотриметилентринитрамин, RDX - (CH2)3N3(N02)3), мощное вторичное бризантное взрывчатое вещество. Химическая структура гексогена приведена на рис. 1.4. Гексоген - это энергетический материал из класса циклических нитраминов. Получают гексоген из уротропина и азотной кислоты [21]. По чувствительности к удару гексоген занимает среднее положение между тетрилом и ТЭНом. При испытании на копре груз в 2 кг вызывает взрыв гексогена при падении с высоты 30 - 32 см. С целью снижения чувствительности гексоген флегматизируют воскоподобными веществами. Взрывчатые свойства флегматизированного гексогена

значительно снижаются по мере увеличения количества флегматизатора. Применяют гексоген для изготовления детонаторов (в том числе детонационных шнуров), снаряжения снарядов малого калибра, кумулятивных зарядов, как правило, в смеси с другими веществами (тротилом и т. п.), а также, с добавкой флегматизаторов (парафина, воска, церезина), уменьшающих опасность взрыва гексогена от случайных причин. Также используется как компонент ракетного топлива, несмотря на то, что гексоген менее стабилен и даёт меньший импульс, чем, например, нитротриазолон [21]. Теплофизические и кинетические параметры гексогена приведены во второй главе в табл. 2.1.

О" О"

Л:

Рис. 1.4. Химическая структура гексогена.

Гексоген является молекулярным кристаллом и имеет орторомбическую структуру [30]. Ширина запрещенной зоны по данным работы [31] порядка 3,25 эВ. В [31] предлагается экситонный механизм детонации гексогена. Под экситоном понимается возбуждение связи 1М- М)2 в области дефекта (дислокации). Согласно монографии [32] в расплавленном слое гексогена происходит первичная реакция

3

1 моль гексогена -> Ж)2 + N2 0 + 3СН2 + — К2.

При горении гексогена под действием лазерного излучения образуются следующие продукты: Н2, С02, СО, N0, Н20, НСЫ , СН20, N2, К20,

С02, N02 [33]. В высокотемпературной зоне пламени гексогена протекают следующие наиболее важные реакции:

НСН+0Н->СК+Н20, СК+ N0 -» С0+ N2, НСН+ОН—>N112+00, Ж)2+Н->М)+ОН, NO+N—>N2+0, МЭ+Н+М->НШ+М, 2Н1ЧО —» Н20 + N20, Н2 + 0-»20Н,

С02+Н->ОН + СО, NH+ ОН —» N+ Н20,

№1+Н-^+Н2, 1МН2+ОН—»^О+М!, Н2+0Н->Н20+Н, МН2+Ш-^2Н+ОН,

^Н+Ж)->ШО+^, 0Н+^0-^2+Н02, Н02+МЭ-»Ж)2+0Н, Ж+МЭ-^+О+Н. В волне горения гексогена, согласно [33], выделяют три области: твердофазная, подповерхностная (расплав и газ) и газофазная.

1.1.3. Общая характеристика октогена

Октоген (циклотетраметилентетранитрамин, НМХ) - (СНг^Н^Ог)^ термостойкое бризантное взрывчатое вещество. Октоген также как и гексоген относится к классу нитраминов. Химическая структура октогена приведена на рис. 1.5. Впервые был получен как побочный продукт процесса получения гексогена конденсацией аммония с параформом в присутствии уксусного ангидрида. Содержание октогена в таком гексогене достигает 10%. Представляет собой высокоплавкое белое кристаллическое вещество, существующее в четырех кристаллических модификациях. Октоген получают действием концентрированной азотной кислоты на уротропин в растворе уксусной кислоты, уксусного ангидрида и нитрата аммония в растворе азотной кислоты [21, 34].

Г л

•] г

V У

n

О

О

\\

n

' \

/

0"

0"

n

0

0"

Рис. 1.5. Химическая структура октогена.

Октоген, обладая всеми положительными качествами гексогена, выгодно отличается от него более высокой термостойкостью, большей плотностью и соответственно лучшими взрывчатыми характеристиками. Первое преимущество октогена позволяет применять его в зарядах, подверженных воздействию высоких температур, например при проведении взрывных работ в глубоких и сверхглубоких скважинах, в снарядах скорострельных автомотических пушек, в боеприпасах для сверхзвуковой авиации. Второе преимущество дает возможность существенно повысить плотность и эффективность применяемых взрывчатых материалов. Замена гексогена на октоген во взрывчатых смесях приводит к увеличению их скорости детонации, бризантности и мощности. Октоген применяется как компонент твердых ракетных топлив [21, 34].

Октоген является молекулярным кристаллом с шириной запрещенной зоны порядка 3,8 эВ при Г = 0 К и давлении Р = 0 ГПа (рис. 1.6). Как видно из рис. 1.6 валентная зона и зона проводимости имеют незначительную дисперсию. Ширина запрещенной зоны октогена зависит от давления (рис. 1.7). Например, при давлении порядка 20 ГПа ширина запрещенной зоны уменьшается примерно до 2,8 эВ. Кристаллическая решетка октогена является моноклинной и имеет группу симметрии Р2^с [35, 36].

Рис. 1.6. Зонная структура и плотность [35].

10 20 30 -М>

Density of Slales(States/eV cell)

электронных состояний ß-октогена

Рис. 1.7. Зависимость ширины запрещенной зоны ß-октогена при Г = 0 К от давления [35].

В химическом отношении октоген сравнительно малоактивен. При хранении на свету он практически не изменяется. Октоген значительно более стоек, чем гексоген. Исходя из анализа газообразных продуктов, полученных при разложении в течении 2 минут при 280 °С, предложена следующая брутто реакции термического разложения октогена [21, 34]:

C4H8N809 0,95NO+1,51N20+ 0,5700+1,16N2.

Согласно работе [32] в расплавленном слое октогена происходит первичная реакция термического разложения

4 4

1 моль октогена ^-N02+-N20 + 4CH20+2N2.

В работе [37] рассмотрен механизм горения октогена в предположении двузонной структуры волны горения с учетом реакций разложения и испарения вещества в конденсированной фазе и последующего распада паров в газовой фазе. Анализ результатов показал, что при низких давлениях скорость горения определяется в основном экзотермической реакцией разложения вещества в конденсированной фазе.

Теплофизические и кинетические параметры октогена приведены во второй главе в табл. 2.1.

1.1.4. Общая характеристика ТАТБ

ТАТБ (триаминотринитробензол, ТАТВ) - C6H6N606 термостойкое бризантное взрывчатое вещество. Относится к классу ароматических молекулярных кристаллов. Химическая структура ТАТБ приведена на рис. 1.8. Кристаллы ТАТБ имеют желтый цвет. ТАТБ разлагается без плавления

при температуре выше 300 °С. Скорость детонации при плотности 1,9 г/см3 7900 м/с. Малочувствителен к механическим и тепловым воздействиям, применяется в качестве термостойкого и малочувствительного ВВ. При нагревании кристаллов ТАТБ от 20 до 290 °С изменений их внешнего вида не

зарегистрировано. При температуре выше 290 °С кристаллы ТАТБ претерпевают беспламенный экзотермический переход, сопровождающийся потерей прозрачности, уменьшением массы и размеров кристаллов с последующим образованием темного остатка при температуре 350 °С [21, 38, 39].

Рис. 1.8. Химическая структура ТАТБ.

На рис. 1.9. приведена кристаллическая структура ТАТБ и структура молекулы ТАТБ в кристалле [40]. При нормальных условиях кристаллическая ячейка ТАТБ обладает триклинной симметрией. Свободная молекула ТАТБ, обладает симметрией СЗЬ.

Рис. 1.9. Кристаллическая структура ТАТБ (а) и структура молекулы ТАТБ в кристалле [40].

На рис. 1.10 приведены результаты расчетов зонной структуры ТАТБ в зависимости от давления по данным работы [40]. Расчетная ширина запрещенной зоны порядка 2,6 эВ при Т = 0 К и давлении Р = 0 ГПа (рис. 1.10). Ширина запрещенной зоны ТАТБ зависит от давления (рис. 1.10). Например, при давлении порядка 20 ГПа ширина запрещенной зоны уменьшается примерно до 2,3 эВ.

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Иванов, Георгий Анатольевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Получены выражения для расчета критической температуры и плотности пороговой энергии зажигания конденсированных взрывчатых веществ пучком электронов малой длительности, которые учитывают радиус пучка электронов и плавление взрывчатых веществ. Показано, что влияние радиуса пучка электронов на условие зажигания взрывчатых веществ необходимо учитывать только при линеной длине пробега электронов, сопоставимом с радиусом пучка;

2. Разработаны и подготовлены к внедрению программные комплексы для решения нелинейных связанных уравнений термоупругости с экзотермической реакцией первого порядка и реакцией автокатализа;

3. Числено рассчитана рядовая зависимость пороговой плотности энергии зажигания ВВ сильноточным пучком электронов. Порог зажигания ВВ возрастает в следующем порядке: ТЭН, гексоген, октоген, ТАТБ.

4. Проведена оценка давления плазмы в реакционной области при детонации ТЭНа. Полученное значение давления согласуется с литературными данными по давлению в детонационной волне, образующейся при ударе ТЭНа.

5. Показано, что если время задержки зажигания меньше примерно одной восьмой периода колебаний, то основной вклад в изменение температуры в индукционном периоде обусловлено изменением энергии активации химической реакции. В случае если время задержки зажигания превышает одну восьмую периода колебаний, то динамика изменения температуры от времени принимает пилообразный характер вследствие преобразования механической энергии в тепловую.

6. Показано, что учет работы упругих напряжений в уравнении теплопроводности при положительном значении активационного объема приводит к уменьшению времени задержки зажигания ВВ. При активационном объеме АУФ =12-КГ10 эВ/Па, и экспериментальном

значении плотности энергии пучка электронов Ж = 15 Дж/см2 расчетное время задержки зажигания ТЭНа согласуется с экспериментальным временем задержки.

7. Возникновение пилообразных колебаний температуры в максимуме поглощения пучка электронов вызвано работой упругих напряжений. Амплитуда колебаний температуры в максимуме зависит от коэффициента линейного расширения вещества, модуля всестороннего сжатия и температуры.

8. Модуль термоупругих напряжений заметно меньше экспериментального значения давления в детонационной волне. Следовательно, возникающие термоупругие напряжения не могут вызвать детонацию органических ВВ термоупругим ударом даже в случае отражения от жесткой преграды.

9. Расчеты показали, что радиационно образованные активные частицы являются «затравкой» реакции автокатализа. Вследствие чего реакция автокатализа снижает как энергетический порог зажигания, так и время задержки зажигания конденсированных взрывчатых веществ. Концентрация активных частиц, образованных по тепловому механизму по окончании импульса электронов аномальна мала и не влияет на порог зажигания ВВ пучком электронов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Иванов, Георгий Анатольевич, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Рябых, С.М. Сильноточные импульсные электронные пучки в технологии /

С.М. Рябых, Ю.Н. Сафонов. - Новосибирск: Наука, 1983. - С. 73-80.

2. Рябых, С.М. О многостадийном характере процесса развития взрыва

кристаллических азидов серебра и свинца / С.М. Рябых, К.Ш. Карабукаев, В.В. Барелко // Доклады IV Всесоюзного совещания по детонации. - Черноголовка: ОИХФ АН СССР, 1988. - Т.1. - С. 141-147.

3. Александров, Е.И. Исследование природы чувствительности азида свинца

к действию электронных импульсов / Е.И. Александров, Л.В. Сериков // Детонация. Материалы IX Всесоюзного симпозиума по горению и взрыву. - Черноголовка: ОИХФ АН СССР, 1989. - С.39-42.

4. Рябых, С.М. Нетермическое инициирование взрыва азидов серебра и

свинца импульсом быстрых электронов / С.М. Рябых, B.C. Долганов, К.Ш. Карабукаев // Физика горения и взрыва. - 1993. - Т.29. - №2. -С.75-77.

5. Рябых, С.М. Возбуждение взрыва инициирующих взрывчатых веществ

импульсами электронов микросекундной длительности / С.М. Рябых, В.П. Жуланова, Н.В. Холодовская, В.Г. Шаховалов // Физика горения и взрыва, - 1996.-Т. 32. -№3. -С.113-118.

6. Корепанов, В.И. Инициирование детонации ТЭНа мощным электронным

пучком / В.И. Корепанов, В.М. Лисицын, В.И. Олешко, В.П. Ципилев // Письма в ЖТФ. - 2003. - Т. 29, - № 16. - С. 23-28.

7. Адуев, Б.П. Взрывная люминесценция тентранитропентаэритрита, инциированная электронным пучком / Б.П. Адуев, Г.М. Белокуров, С.С. Гречин, Е.В. Тупицын // Письма в ЖТФ. - 2004, - Т. 30, - №15. - С. 9195.

8. Oleshko, V.l. The Threshold Phenomena in Pentaerythritol Tetranitrate, Initiated by Powerful Electron Beam / V.l. Oleshko, V.l. Korepanov, V.M.

Lisitsyn, V.P. Tsypilev // Известия вузов. Физика. - 2006. - №10. -прил. -С. 204-207.

9. Адуев, Б.П. Исследование ранних стадий взрывного разложения

кристаллов тетранитропентаэритрита при инициировании импульсными электронными пучками / Б.П. Адуев, Г.М. Белокуров, С.С. Гречин, В.Н. Швайко // Известия ВУЗов. Физика. - 2007. - №2. - С. 3-9.

10. Олешко, В.И. О природе свечения, возникающего при облучении тентранитропентаэритрита электронным пучком / В.И. Олешко, В.И. Корепанов, В.М. Лисицын, В.П. Ципилев // ФГВ. - 2007, - Т. 43, - №5. -С. 87-89.

11. Олешко, В.И. Электрический пробой и взрывное разложение монокристаллов тетранитрата пентаэритрита при облучении электронным пучком / В.И. Олешко, В.М. Лисицын, А.С. Скрипин, В.П. Ципилев // Письма в ЖТФ. - 2012. - Т. 38. - вып. 9. - С. 37-43.

12. Oleshko, V.I. Explosive Décomposition of FTDO Initiated by Laser Radiation

Puise and Puise of Accelerated Electrons / V.I. Oleshko, V.P. Tsipilev, V.V. Lysyk, A.V. Razin,V.E. Zarko, P.I. Kalmykov // Известия Вузов. Физика. -2012.-T. 55.-№ 11/3.-С. 158-161.

13. Морозов, В.А. Проблемы возбуждения детонации в бризантных взрывчатых веществах сильноточным электронным пучком / В.А. Морозов, Г.Г. Савенков, В.А. Брагин, В.М. Кац, А.А. Лукин // ЖТФ. -2012. - Т. 82. - вып. 5. - С. 129-134.

14. Морозов, В.А. К вопросу о возбуждении детонации в бризантных взрывчатых веществах / В.А. Морозов, Г.Г. Савенков // Химическая физика. - 2013. - Т. 32. - № 6. - С. 69-77.

15. Адуев, Б. П. Исследование характеристик взрывного разложения кристаллов тетранитропентаэритрита и гексогена / Б.П. Адуев, С.С. Гречин, И.Ю. Лисков // Вестник КемГУ. - 2013. - Т. 3. - №3 (55). - С. 49-54.

16. Савенков, Г.Г. Зажигание энергетических материалов сильноточным электронным пучком наносекундной длительности /Г.Г. Савенков, В.А. Морозов, А.А. Лукин, В.А. Брагин, Г.В. Семашкин // Письма в ЖТФ. -2014. - Т. 40. - вып. 6. - С. 50-58.

17. Дугинов, Е.В. Динамика термоупругих напряжений при инициировании

ТЭНа электронным и лазерным импульсами / Е.В. Дугинов, А.В. Ханефт // Известия вузов. Физика. - 2008. - Т.51. - №11/3. - С. 107-116.

18. Дугинов, Е.В. Влияние термоупругих напряжений на экзотермическую реакцию при инициировании PETN электронным импульсом / Е.В. Дугинов, Г.А. Иванов, А.В. Ханефт // Известия вузов. Физика. - 2009. -№ 8/2. - С.30-33.

19. Khaneft, A.V. Dynamics of thermoelastic stresses at initiation of the PETN by

electron pulse / A.V. Khaneft, E.V. Duginov // Energetic Materials: 39th International Annual Conference of ICT. - Karlsruhe, Federal Republic of Germany. - 2008. - P. 94-1 - 94-12.

20. Khaneft, A.V. Modeling of PETN initiation by an electron pulse with nanosecond duration / A.V Khaneft, E.V. Duginov // 9th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. - Tomsk, Russia. - 2008. - P. 391-394.

21. Орлова, Е.Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ / Е.Ю. Орлова. - Л.: Химия, 1973. - 688 с.

22. Zhurova, Е.А. Atoms-in Molecules Study of Intra- and Intermolelecular Bonding in the Pentaerythritol tetranitrate Crystal / E.A. Zhurova, A.I. Stash, V.G. Tsirelson et al. // J. Am. Chem. Soc. - 2006. - V. 128. - P. 1472814734.

23. Valenzano, L. Accurate nrediction of second-order elastic constants from first

" A

principles: PETN and TATB / L. Valenzano, W.J. Slough and W. Perger // "Shock compression of condensed matter". Proceedings of the Conference of the American Physical Society Topical Group on Shock Compression of Condensed Matter. Chicago, Illinois: AIP Conf. Proc. 1426. - 2011. - P.

1191-1194.

24. Федоров, И.А. Электронная структура тетра нитрата петнаэритрита в рамках DFT-D / И.А. Федоров, Ю.Н. Журавлев. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2012. - Т. 9. - № 3. - С. 332-337.

25. Ng, W.L. Thermal, fracture, and laser-induced decomposition of pentaerythritol tetrnitrate / W.L. Ng, J.E. Field, H.M. Hauser // J. Appl. Phys.

- 1986. - V.12. - N. - P. 3945-3952.

26. Schweiger, I.V. Electronic structure and molecular dynamic of breaking the R0-N02 bond / I.V. Schweiger,I.V. B.I. Dunlap // J. of Chemical Physics. -2009. - V. 130. - P. 244110-1 - 244110-7.

27. Физика взрыва / под ред. Л. П. Орленко. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. - Т. 1.

- 824 с.

28. Khaneft, A.V. Simulation of initiation Simulation of initiation nanosecond laser pulse in the weak absorption region / A.V. Khaneft, V.A. Dolgachev // Combust. Expl. Shock Waves. - 2014. - V. 50. - No 1. - P. 105-112.

29. Bykhalo, A. I. Initiation of PETN by a High-Power Laser Radiation / A. I. Bykhalo, E. V. Zhuzhukalo, N. G. Kovalskii., A. N. Kolomiyski, V.V. Korobov, V.V. Rozhkov, A.I. Yudin // Combust., Expl., and Shock Waves. -1985. - V. 21. - No 4. - P. 481-483.

30. Shimojo, F. Density functional study of l,3,5-trinitro-l,3,5-triazine molecular crystal with van der Waals interactions / F. Shimojo, Z. Wu, A. Nakano, R.K. Kalia, and P. Vashishta P. // J. of Chemical Physics. - 2010. - V. 132. - P. 094106-1-094106-8.

31. Kuklja, M.M. An excitonic mechanism of detonation initiation in explosives /

M.M. Kuklja // J. of Chemical Physics - 2000. - V. 112. - P. 3417 - 3423.

32. Гусаченко, Л.К. Моделирование процессов горения твердых топлив / Л.К.

Гусаченко, В.Е. Зарко, В.Я. Зырянов, В.П. Бобрышев. - Новосибирск: Наука, 1985.-С. 185.

33. Коробейничев, О.П. Структура пламени и химия горения энергетических

материалов / О.П. Коробейничев, А.А. Палецкий, Е.Н. Волков // Химическая физика. - 2008. - Т. 27. - № 4. - С. 34-59.

34. Орлова, Е.Ю. Октоген - термостойкое взрывчатое вещество / Е.Ю. Орлова, Н.А. Орлова, В.Ф. Жилин, B.J1. Збарский, Г.М. Шутов, Л.И. Витковская. - М.: Недра, 1975. - 128 с.

35. Zerilli, F.J. Ab Inito eEquation of State of the Organic Molecular Crystal: p -

Octahydro-l,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetrazocine / F.J. Zerilli, M.M. Kuklja // J. Phys. Chem. A. - 2010. - V. 114. - P. 5372 - 5376.

36. Hong-Ling, Cui. First-Principles Study of High-Pressure Behavior of Solid (3-

HMX / Cui Hong-Ling, Ji Guang-Fu, Chen Xiang-Rong, Zhu Wei-Hua, Zhao Feng, Ya Wen, and Wei Dong-Qing // J. Phys. Chem. A. - 2010. - V. 114. -P. 1082-1092.

37. Струнин, В.А. Моделирование горения октогена / В.А. Струнин, Л.И. Николаева, Г.Б. Манелис // Химическая физика. - 2010. - Т. 29. - № 7. -С. 63-70.

38. Баум, Ф.А. Термостойкие взрывчатые вещества и их действие в глубоких

скважинах / Ф.А. Баум, А.С. Державец, Н.Н. Санасарян. - М.: Недра, 1969,- 160 с.

39. Гармашева, Н.В. Некоторые особенности разложения ТАТБ при нагревании / Н.В. Гармашева, В.П. Филин, И.В. Чемагина, Н.П. Тайбинов, В.Т. Тимофеев, Н.Ю. Филиппова, М.Б. Казакова, И.А. Баталова, Ю.А. Шахторин // VII Забабахинские научные чтения. -Снежинск. - 2003. - С. 1-13.

40. Fedorov, I.A. Hydrostatic pressure effects on structural and electronic properties of TATB from first principles calculations / I.A. Fedorov, Yu.N. Zhuravlev// J. Chemical Physics. - 2014. - V.436-437. - P. 1-7.

41. Горшков, M.M. Предвзрывная проводимость взрывчатого состава на основе триаминотринитробензола / М.М. Горшков, К.Ф. Гребенкин, В.Т. Заикин, В.М. Слободенюков, О.В. Ткачев // Письма в ЖТФ. - 2004, -том. 30. - вып. 15. - С. 25-28.

42. Гребенкин, К.Ф. Сравнительный анализ физических механизмов инициирования детонации в октогене и в низкочувствительном взрывчатом веществе (ТАТБ) / К.Ф. Гребенкин К.Ф. // Физика горения и взрыва. - 2009. - Т. 45. - № 1. - С. 89-99.

43. Merzhievsky, L.A. Tomography of the flow of detonation products using SR /

L.A. Merzhievsky, L.A. Lukjanchikov, B.P. Tolochko, I.L. Zhogin, L.I. Shekhtman // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. - 2009. -A. 603.-P. 160-163.

44. Савенков, Г.Г. Влияние полупроводниковых наноразмерных добавок на

свойства энергоаккумулирующих фазовых материалов при облучении сильноточным электронным пучком / Г.Г. Савенков, В.А. Морозов, В.А. Брагин, В.М. Кац, A.A. Лукин // ЖТФ. - 2013. - Т. 83. - В. 7. - С. 96-99.

45. Гречин, С.С. Исследование спектрально-кинетических характеристик радиолюминесценции и взрывного свечения тетранитропентаэритрита при инициировании импульсным пучком электронов: автореф. дис. ... канд. физ.-мат. наук: 02.00.04 / Гречин Сергей Сергеевич. - Кемерово, 2007. - 18 с.

46. Пузынин, A.B. Инициирование взрывного разложения тетранитропентаэритрита и смесевых составов на его основе при электронно

пучковом и лазерном воздействии : автореф. дис.....канд. физ.-мат. наук

: 02.00.04 / Пузынин Андрей Владимирович. - Кемерово, 2010. - 19 с.

47. Адуев, Б.П. Исследование характеристик взрывного разложения монокристаллов тетранитропентаэритрита при воздействии импульсных пучков электронов / Б.П. Адуев, Г.М. Белокуров, С.С. Гречин, A.B. Пузынин // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2010. - №2. - С. 43-47.

48. Адуев, Б.П. К вопросу о возбуждении детонации в бризантных взрывчатых веществах сильноточным электронным пучком / Б.П. Адуев, Г.М. Белокуров, С.С. Гречин, И.Ю. Лисков // ЖТФ. - 2014. - Т. 84. - В. 1.-С. 61-66.

49. Рашковский, С.А. Инициирование детонации высоковольтным разрядом в

порошкообразных взрывчатых веществах с наноразмерными инертными добавками / С.А. Рашковский, Г.Г. Савенков // ЖТФ. - 2013. - Т. 83. - В. 4. - С. 47-58.

50. Адуев, Б.П. Роль ударных волн при инициировании взрыва тетранитропентаэритрита импульсным пучком электронов / Б.П. Адуев, Г.М. Белокуров, С.С. Гречин, А.В. Пузынин // Химическая физика. -2010. - Т. 29. - № 6. - С. 54-57.

51. Oleshko, V.I. Mechanism of the hot centers formation in PETN monocrystals

in the explosion initiation by high-current electron beam / V.I. Oleshko, V.M. Lisitsyn, V.V. Lysyk, A.S. Skripin, V.P. Tsipilev // Изв. вузов. Физика. -2012. -T.55. -№ 11/3.-С. 151-153.

52. Савенков, Г.Г. Зажигание энергетических материалов сильноточным электронным пучком наносекундной длительности/ Г.Г. Савенков, В.А. Морозов, А.А. Лукин, В.А. Брагин, Г.В. Семашеин // Письма в ЖТФ. -2014. - Т. 40. - В. 6. - С. 50-58.

53. Б.П. Адуев, Г.М. Белокуров, С.С. Гречин, И.Ю. Лисков. Взрывчатое разложение монокристаллов гексогена, инициированное импульсным электронным пучком // Письма в ЖТФ. - 2014. - Т. 40. - В. 23. - С. 1621.

54. Ханефт, А.В. Критерии зажигания энергетических материалов лазерным

и электронным импульсами / А.В. Ханефт, В.А. Долгачев, Е.В. Дугинов, Г.А. Иванов // Вестник КемГУ. - 2013. - Т. 3. - №3 (55). - С. 31-39.

55. Иванов, Г.А. Влияние параметров пучка электронов на зажигание энергетических материалов / Г.А. Иванов, А.В. Ханефт // Химическая физика и мезоскопия. - 2013. - Т. 15. - № 4. - С. 523-529.

56. Ivanov, G.A. The modeling of organic explosive initiation by a short electron

pulse / G.A. Ivanov, A.V. Khaneft // International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effect. Abstracts. - September 21-26, 2014. - Tomsk, Russia. - P. 462.

57. Ханефт, А.В. Моделирование инициирования ТЭНа пучком электронов

наносекундной длительности / А.В. Ханефт, Е.В. Дугинов, Г.А. Иванов // Химическая физика и мезоскопия. - 2012. - Т. 14. - № 1. - С. 28-39.

58. Иванов, Г.А. Влияние распределения энергии электронов по радиусу пучка на критическую энергию зажигания конденсированного вещества / Г.А. Иванов, Е.В. Дугинов, А.В. Ханефт // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2014. - Т.П. - №4/2 - С. 578-582.

59. Поликристаллические полупроводники. Физические свойства и применение / под ред. Г. Харбеке. - М.: Мир, 1989. - 344 с.

60. Шиллер, 3. Электронно-лучевая технология / 3. Шиллер, У. Гайзик, Р.

Панцер. -М.: Энергия, 1980. - 528 с.

61. Dykhta, L.M. Mathematical Simulation of the Thermal Tension Material State in the High-Current Electronic Beam Pulse Surfacing / L.M. Dykhta, V.V. Kvasnytskyy, N.N. Koval, Yu.F. Ivanov, and V.F. Kvasnytskyy // 9th International conference on modification of materials with particle beams and plasma flows. Tomsk, Russia, 21-26 September 2008. P. 278-281.

62. Беляев, А.В. Переход горения конденсированных систем во взрыв / А.В.

Беляев, В.К. Боболев, А.И. Короткое, А.А. Сулимов, С.В. Чуйко. - М.: Наука, 1973.-292 с.

63. Детонация и взрывчатые вещества: сборник статей / под ред. А.А. Борисова. - М.: Мир, 1981. - 392 с.

64. Шалл, Р. Физика детонации : в кн. Физика высоких плотностей энергии /

Р.Шалл. - М.: Мир, 1974. - 488 с.

65. Ассовский, И.Г. Физика горения и внутренняя баллистика / И.Г. Ассовский. - М.: Наука, 2005. - 358 с.

66. Струнин, В.А. Моделирование горения октогена / В.А. Струнин, Л.И. Николаева, Г.Б. Манелис // Химическая физика. - 2010. - Т. 29. - № 7. -С. 63-70.

67. Краткий справочник физико-химических величин / под ред. К.П. Мищенко и А.А. Равделя. - Л.: Химия, 1974. - 200 с.

68. Tatsuo Tabata. An Algoritm for the Energy Deposition by Fast Electrons /

Tatsuo Tabata, Rinsuke Ito // Nuclear Science and Engineering. - 1974. - V. 53.-P. 226-239.

69. Ханефт, A.B. Критерий зажигания конденсированных веществ электронным импульсом / A.B. Ханефт // Химическая физика. - 1998. -Т. 17.-№8.-С. 132-137.

70. Ковальский, А. А. К вопросу о зажигании баллиститных порохов / A.A.

Ковальский, С.С. Хлевной, В.В. Михеев // Физика горения и взрыва. -1967. - Т. 3. - № 4. - С. 527-541.

71. Ханефт, А. В. Влияние распределения светового потока в лазерном пучке

на критическую энергию зажигания конденсированного вещества / А. В. Ханефт // Химическая физика. - 1998. - Т. 17. - №10. - С. 67-70.

72. Бычков Ю.И., Королев Ю.Д., Месяц Г.А., Осипов В.В., Рыжов В.В. Тарасенко В.Ф. Инжекционная газовая электроника. - Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1982. - С. 240.

73. Куликов В.Д. Электризация высокоомных материалоы в мощных полях импульсной радиации. - Томск. Издательство Томского университета, 2004.-С. 176.

74. Бойко, В.И. Взаимодействие импульсных пучков заряженных частиц с веществом / В.И. Бойко, В.А. Скворцов, В.Е. Фортов, И.В. Шаманин. -М.: Физматлит, 2003. - С. 289.

75. Бацанов, С.С. Использование сильноточного РЭП для осуществления структурных превращений / С.С. Бацанов, Б.А. Демидов, Л.И. Рудаков // Письма в ЖЭТФ. - 1979. - Т. 30. - вып. 9. - С. 611-613.

76. Морозов, В.А. Критерий ударно-волнового инициирования детонации в

твердых взрывчатых веществах / В.А. Морозов, Ю.В. Петров, Г.Г. Савенков // Доклады АН. - 2012. - Т. 445. - №3. - С. 286-288.

77. Зельдович, Я.Б. Математическая теория горения и взрыва / Я.Б. Зельдович, Г.И. Баренблатт, В.Б. Либрович, Г.М. Махвиладзе. - М.: Науке, 1980.-480 с.

78. Франк-Каменецкий, Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике / Д.А. Франк-Каменецкий. - М.: Наука, 1987. - 494 с.

79. Самарский, A.A. Разностные методы решения задач газовой динамики /

A.A. Самарский, Ю.П. Попов. - М.: Науке, 1980. - 352 с.

80. Калиткин, H.H. Численные методы / H.H. Калиткин. - М.: Наука, 1978. -

512 с.

81. Казале, А. Реакции полимеров под действием напряжений / А. Казале, Р.

Портер. - Л.: Химия, 1983. - 440 с.

82. Бутягин, П.Ю. Проблемы и перспективы развития механохимии / П.Ю.

Бутягин // Успехи химии. - 1994. - Т. 63. - №12. - С. 1031-1043.

83. Алиев, И.И. Радикальные реакции в органических кристаллах под давлением: эксперимент и теория / И.И. Алиев, А.Л. Коварский, А.Л. Бучаченко // Химическая физика. - 2007. - Т. 26. - №5. - С. 11-19.

84. Боли, Б. Теория температурных напряжений / Б. Боли, А. Уайнер. - М:

Мир, 1964.-680 с.

85. Грибанов, В.Ф. Связанные и динамические задачи термоупругости / В.Ф.

Грибанов, Н.Г. Паничкин. - М: Машиностроение, 1984. - 184 с.

86. Ландау, Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. - М.: Наука, 1987. - 246 с.

87. Ханефт, A.B. Моделирование инициирования ТЭНа пучком электронов

наносекундной длительности / A.B. Ханефт, Е.В. Дугинов, Г.А. Иванов // Химическая физика и мезоскопия. - 2012. - Том 14. - №1. - С. 28-39.

88. Дугинов, Е.В. Влияние термоупругих напряжений на скорость экзотермической реакции при инициировании ТЭНа электронным импульсом / Е.В. Дугинов, Г.А. Иванов // ВНКСФ-15. - 2009. -Кемерово-Томск, 26 марта - 2 апреля. - С. 50-52.

89. Иванов, Г.А. Моделирование зажигания ТЭНа пучком электронов / Г.А.

Иванов, A.B. Ханефт, // Сборник трудов III международной научно-инновационной молодежной конференции: Современные твердофазные

технологии: теория, практика и инновационный менеджмент. - Тамбов. -2011.-С. 355-357.

90. Ханефт, A.B. Моделирование инициировании взрывчатых веществ пучком электронов / A.B. Ханефт, В.А. Долгачев, В.Е. Дугинов, Г.А. Иванов // Сборник докладов Всероссийской научной конференции "Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики», посвященной 50-летию полета Ю.А. Гагарина и 90-летию со дня рождения основателя и первого директора НИИ ПММ ТГУ А.Д. Колмакова, Томск. -2011.-С. 114-115.

91. Даниловская, В.И. Температурные напряжения в упругом полупространстве, возникающие вследствие внезапного нагрева его границы / В.И. Даниловская // Прикладная математика и механика. -1950.-Т. 14. -№ 3. -С.316-318.

92. Даниловская, В.И. Об одной динамической задаче термоупругости / В.И.

Даниловская // Прикладная математика и механика. - 1952. - Т. 16. - № 3. - С. 342-344.

93. Князева, А.Г. Воспламенение П-образного очага разогрева в деформируемой среде / А.Г. Князева // Физика горения и взрыва. - 1993. -Т. 29.-№4.-С. 3-12.

94. Тимохин, A.M. Режимы распространения фронта реакции в связной термомеханической модели твердофазного горения / A.M. Тимохин, А.Г. Князева // Химическая физика. - 1996. - Т. 15. - № 10. - С. 85-100.

95. Князева, А.Г. Связные уравнения тепломассопереноса в химически реагирующей твердой смеси с учетом деформирования и разрушения / А.Г. Князева // Прикладная механика и техническая физика. - 1996. - Т. 37. - № 3. - С. 97-108.

96. Евстигнеев, Н.К. Нестационарная модель распространения превращения в

твердой фазе в условиях одноосного нагружения / Н.К. Евстигнеев, А.Г. Князева // ФГВ. - 2010. - Т. 46. - №3. - С. 75-83.

97. Дугинов, Е.В. Влияние термоупругих напряжений на экзотермическую

реакцию при инициировании ТЭНа электронным импульсом / Е.В. Дугинов, А.В. Ханефт // Ползуновский вестник. -2008. - №3. - С. 4246.

98. Дугинов, Е.В. Влияние термоупругих напряжений на инициирование ТЭНа наносекундным электронным импульсам / Е.В. Дугинов, А.В. Ханефт // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2008. - №2. - С.79-83.

99. Khaneft, A.V. Numerical modeling of PETN initiation by electron and laser

pulse / A.V Khaneft, E.V. Duginov // Eurasian Physical Technical Journal. -Karaganda, Republic of Kazakhstan. - 2008. - Vol. 5. - No 2 (10). - P. 3140.

100. Анисимов, С.И. Действие излучения большой мощности на металлы / С.И. Анисимов, Я.А. Имас, Г.С. Романов, Ю.В. Ходько. - М.: Физматлит, 1970. - 272 с.

101. Solovyev, V.P. Calculation and experimental determination of the he dependence specific heat versus temperature / V.P. Solovyev, A.A. Seleznev, A.Yu. Aleinikov, A.Yu. Postnikov // New Trends in Research of Energetic Materals, Czech Republic. - 2007. - C. 299-306.

102. Halleck, P.M. Dynamic elastic-plastic properties of single-crystal pentaerythritol tetranitrate / P.M. Halleck, J. Wackerle // J. Appl. Phys. -1976. - V. 47. - No. 3. - P. 976-982.

103. Афанасьев, Г.Т. Инициирование твердых взрывчатых веществ ударом / Г.Т. Афанасьев, В.К. Боболев. - М.: Наука, 1968. - 174 с.

104. Кривцов, A.M. Получение уравнений состояния идеальных кристаллов простой структуры / A.M. Кривцов, В.А. Кузькин В.А. // Известия РАН. -2011. -№3. - С. 67-72.

105. Беломестных, В.Н. Акустический параметр Грюнайзена твердых тел / В.Н. Беломестных // Письма в ЖТФ. - 2004. - Т. 30. - вып. 3. - С. 14-19.

106. Khaneft, A.V. Radiation-thermal mechanism of initiation of PETN in the absorption region of the electron beam / A.V. Khaneft, G.A. Ivanov // Energetic Materials: 43th International Annual Conference of ICT, FRG, Karlsruhe, 26-29 iune, 2012, P. 17-1 - 17-11.

107. Khaneft, A.V. Radiation-thermal mechanism of initiation of PETN in the absorption region of the electron pulse / A.V. Khaneft, G.A. Ivanov // Известия вузов. Физика. - 2012. - T. 55. - №11-3. - С. 71-75.

108. Иванов, Г.А. Радиационно-термический механизм инициирования ТЭНа в области поглощения пучка электронов наносекундной длительности / Г.А. Иванов, А.В. Ханефт // Химическая физика. - 2013. - Т. 32. - № 12. - С. 38-44.

109. Иванов, Г.А. Радиационно-термический механизм инициирования PETN в области поглощения пучка электронов / Г.А. Иванов, А.В. Ханефт // Хаос и структуры в нелинейных системах. Теория и эксперимент. Материалы 8-ой Международной научной конференции, Казахстан, Караганда, 18-20 июня 2012. - С. 334-340.

110. Khaneft, A.V. Radiation-thermal mechanism of initiation of PETN in the absorption region of the electron pulse / A.V. Khaneft, G.A. Ivanov // 3-rd International congress on radiation physics, high current electronics, and modification of materials. - Tomsk, Russia, 17-21 September. - 2012. - C. 72-73.

111. Манелис, Г.Б. Термическое разложение и горение взрывчатых веществ и порохов / Г.Б. Манелис, Г.М. Назин, Ю.И. Рубцов, В.А. Струнин. - М.: Наука, 1996.-С. 223.

112. Штейнберг, А.С. Быстрые реакции в энергоемких системах: высокотемпературное разложение ракетных топлив и взрывчатых веществ / А.С. Штейнберг - М.: Физматлит, 2006. - С. 208.

113. Еремин, Е.Н. Основы химической кинетики в газах и растворах. М.: Издательство МГУ, 1971. - С. 384.

114. Ханефт, А. В. Оценка нормальной составляющей скорости роста ядер свинца при термическом разложении азида свинца / А.В. Ханефт // Журнал физической химии. - 2001. - Т.75. - №1. - С. 19-23.