第二節(jié) 爆炸基本概念

　　2.2.1 大綱要求與分析

　　一、爆炸的分類

　　（一）了解爆炸的機(jī)理及其分類；

　?。ǘ┦煜じ鞣N爆炸的反應(yīng)歷程。

　　二、爆炸極限

　?。ㄒ唬┝私獗O限的影響因素；

　　（二）了解爆炸反應(yīng)濃度、爆炸溫度和壓力的計(jì)算；

　?。ㄈ┱莆毡ㄉ舷藓拖孪蕖⒑卸栊詺怏w組成混合物爆炸極限的計(jì)算。

　　三、粉塵爆炸的特點(diǎn)

　?。ㄒ唬┝私夥蹓m爆炸的機(jī)理與特點(diǎn)；

　　（二）掌握粉塵爆炸的影響因素；

　?。ㄈ┦煜し蹓m爆炸的特性；

　?。ㄋ模┱莆湛刂飘a(chǎn)生粉塵爆炸的技術(shù)措施。

　　2.2.2 教材知識(shí)點(diǎn)重點(diǎn)提示

　　一、爆炸的概念

　　（一）爆炸的機(jī)理及其分類

　　爆炸是物質(zhì)系統(tǒng)的一種極為迅速的物理的或化學(xué)的能量釋放或轉(zhuǎn)化過(guò)程，是系統(tǒng)蘊(yùn)藏的或瞬間形成的大量能量在有限的體積和極短的時(shí)間內(nèi)，驟然釋放或轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象。

　　按照能量的來(lái)源，爆炸可以分為三類：物理爆炸、化學(xué)爆炸、核爆炸

　　1. 物理爆炸

　　物理爆炸是由系統(tǒng)釋放物理能引起的爆炸。例如：

　　高壓蒸汽鍋爐當(dāng)過(guò)熱蒸汽壓力超過(guò)鍋爐能承受的程度時(shí)，鍋爐破裂，高壓蒸汽驟然釋放出來(lái)，形成爆炸。

　　隕石落地對(duì)目標(biāo)的撞擊等物體高速碰撞時(shí)，物體高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)能，在碰撞點(diǎn)的局部區(qū)域內(nèi)迅速轉(zhuǎn)化為熱能，使受碰撞部位的壓力和溫度急劇升高，碰撞部位材料發(fā)生急劇變形，伴隨巨大響聲，形成爆炸現(xiàn)象。

　　自然界中的雷電也屬于物理爆炸，它是由帶有不同電荷的云塊間發(fā)生強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象。使能量在10-6～10-7s內(nèi)釋放出來(lái)，放電區(qū)達(dá)到極大的能量密度和高溫，導(dǎo)致放電區(qū)空氣壓力急劇升高并迅速膨脹，對(duì)周圍空氣產(chǎn)生強(qiáng)烈擾動(dòng)，從而形成閃電雷鳴般的爆炸現(xiàn)象。

　　高壓電流通過(guò)細(xì)金屬絲時(shí)，溫度可達(dá)到2×104℃，使金屬絲瞬間化為氣態(tài)而引起爆炸現(xiàn)象。

　　地震和火山爆發(fā)等現(xiàn)象也屬于物理爆炸。

　　物理爆炸是機(jī)械能或電能的釋放和轉(zhuǎn)化過(guò)程，參與爆炸的物質(zhì)只是發(fā)生物理狀態(tài)或壓力的變化，其性質(zhì)和化學(xué)成分不發(fā)生改變。

　　2. 化學(xué)爆炸

　　化學(xué)爆炸是由于物質(zhì)在瞬間的化學(xué)變化引起的爆炸，例如：

　　如炸藥爆炸，可燃?xì)怏w（甲烷、乙炔等）爆炸。

　　懸浮于空氣中的粉塵（煤粉、面粉等）以一定的比例與空氣混合時(shí)，在一定的條件下所產(chǎn)生的爆炸也屬于化學(xué)爆炸。

　　化學(xué)爆炸是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，將物質(zhì)內(nèi)潛在的化學(xué)能在極短的時(shí)間內(nèi)釋放出來(lái)，使其化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物處于高溫、高壓狀態(tài)的結(jié)果。

　　一般氣體爆炸和粉塵爆炸的壓力可以達(dá)到2×106 Pa，高能炸藥爆炸時(shí)的爆轟壓可達(dá)2×1010 Pa以上，二者爆炸時(shí)產(chǎn)物的溫度均可達(dá)到3×103～5×103 K，使爆炸產(chǎn)物急劇向周圍膨脹，產(chǎn)生強(qiáng)沖擊波，造成對(duì)周圍介質(zhì)的破壞。

　　化學(xué)爆炸時(shí)，參與爆炸的物質(zhì)在瞬間發(fā)生分解或化合，變成新的爆炸產(chǎn)物。

　　3. 核爆炸

　　核爆炸是核裂變（如原子彈是用鈾235、钚239裂變）、核聚變（如氫彈是用氘、氚或鋰核聚變）反應(yīng)所釋放出的巨大核能引起的。例如

　　核爆炸反應(yīng)釋放的能量比炸藥爆炸時(shí)放出的化學(xué)能大得多，核爆炸中心溫度可達(dá)107 K數(shù)量級(jí)以上，壓力可達(dá)1015 Pa以上，同時(shí)產(chǎn)生極強(qiáng)的沖擊波、光輻射和粒子的貫穿輻射等，比炸藥爆炸具有更大的破壞力。化學(xué)爆炸和核爆炸反應(yīng)都是在微秒量級(jí)的時(shí)間內(nèi)完成的。

　　爆炸過(guò)程表現(xiàn)為兩個(gè)階段：在第一階段中，物質(zhì)的（或系統(tǒng)的）潛在能以一定的方式轉(zhuǎn)化為強(qiáng)烈的壓縮能；第二階段，壓縮物質(zhì)急劇膨脹，對(duì)外做功，從而引起周圍介質(zhì)的變形、移動(dòng)和破壞。不管由何種能源引起的爆炸，它們都同時(shí)具備兩個(gè)特征，即能源具有極大的能量密度和極大的能量釋放速度。

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