炸藥,是指極短時(shí)間內(nèi),在一定外界能量的作用下,由自身能量發(fā)生爆炸的物質(zhì)。因成本低廉、節(jié)省人力,并能加快工程建設(shè),炸藥愈來愈廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各部門,在軍事上則可用作炮彈、航空炸彈、導(dǎo)彈、地雷、魚雷、手榴彈等彈藥的爆炸裝藥,也可用于核彈的引爆裝置和軍事爆破。而軍事所用加強(qiáng)爆炸力的炸藥——高爆炸藥受到世界各國的廣泛關(guān)注。高爆炸藥英文名PETN,因感度較高,易被起爆故被用于雷管及傳爆藥柱中。
其實(shí),炸藥起源于中國。據(jù)文獻(xiàn)記載,唐朝已經(jīng)產(chǎn)生火藥(即一種黑色的炸藥),這是世界上最早的炸藥。宋朝時(shí)期,黑色炸藥已被用于戰(zhàn)爭(zhēng)。中國的炸藥需要明火點(diǎn)燃,爆炸效力也不大,說明只是處于體驗(yàn)階段。西方的炸藥研究起步雖然比中國晚,但發(fā)展更為迅速。公元1771年,英國科學(xué)家沃爾夫合成一種黃色結(jié)晶體的炸藥,被稱作黃色炸藥。這種炸藥與中國的黃色炸藥功能幾乎一樣。公元1831年,英國人比克福德發(fā)明了安全導(dǎo)火索,為炸藥的應(yīng)用創(chuàng)造了方便。公元1846年,意大利化學(xué)家索布雷制成一種以硝化甘油為主體的液體炸藥。液體炸藥雖然爆炸效力很強(qiáng),但輕微震動(dòng)即會(huì)爆炸,危險(xiǎn)性大,不宜生產(chǎn),更不說推廣和運(yùn)用。
諾貝爾畫像
十九世紀(jì)的瑞典化學(xué)家、工程師和實(shí)業(yè)家阿爾弗雷德·貝恩哈德·諾貝爾對(duì)炸藥也發(fā)生了濃厚的興趣。他在發(fā)明家父親、弟弟耶米爾的支持下,開始了艱難的炸藥研究之路。公元1859年,諾貝爾父子對(duì)硝化甘油進(jìn)行了大量研究工作,用“溫?zé)岱ā苯捣讼趸视停?862年建廠生產(chǎn)。但炸藥投產(chǎn)不久,工廠發(fā)生爆炸,父親受了重傷,弟弟爾被炸死。鑒于此次事故,政府禁止諾貝爾重建工廠。為尋求減少搬動(dòng)硝化甘油時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)的方法,他只好在斯德哥爾摩附近的馬拉倫湖的駁船上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。三年后,諾貝爾明雷汞雷管,與安全導(dǎo)火索合用,成為硝化甘油炸藥等高級(jí)炸藥的可靠引爆手段。他最初發(fā)明的雷管里裝的是雷酸汞,不很穩(wěn)定,與銅等接觸受潮后容易產(chǎn)生不穩(wěn)定的雷酸鹽而發(fā)生事故;后來和朋友合作,用疊氮化鉛代替雷酸汞,變得穩(wěn)定,不易發(fā)生事故。后來,諾貝爾為這套雷酸汞雷管引爆裝置取得了發(fā)明專利。雷管的發(fā)明是自黑火藥發(fā)明后,炸藥科學(xué)上一個(gè)最大的進(jìn)展。一直到今天,人們?nèi)栽谑褂眠@一偉大發(fā)明。
雷管的發(fā)明,讓諾貝爾信心倍增;后來,他終于研制成功一種運(yùn)輸安全,性能可靠的黃色炸藥——硅藻土炸藥。考慮到這種炸藥的威力并不大,他決定向更高峰邁進(jìn)。十年后,諾貝爾研制成功一種威力更大的同一類型的炸藥,也就是最初版的高爆安全炸藥,又稱高爆炸藥。
公元1867年,諾貝爾建立了高爆炸藥生產(chǎn)工廠,向全世界推銷自己標(biāo)榜的高爆炸藥。從此,人們結(jié)束了手工作坊生產(chǎn)黑色火藥的時(shí)代,進(jìn)入了高爆安全炸藥的大工業(yè)生產(chǎn)階段。公元1873年,他在巴黎設(shè)立了一個(gè)總辦事處,附設(shè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)一步改進(jìn)炸藥的制造方法。這種高爆炸藥比黑色火藥的威力大得多,又安全可靠,所以銷售量直線上升:公元1867年才賣出11噸,7年后賣出3000多噸。當(dāng)時(shí)正逢世界各地采礦業(yè)蓬勃發(fā)展,諾貝爾與人合作在德國漢堡組建了諾貝爾炸藥公司,產(chǎn)品廣銷英、美、葡、澳等國。諾貝爾開創(chuàng)了科學(xué)研究成果迅速地應(yīng)用于生產(chǎn)的先例。
與此同時(shí),諾貝爾與各個(gè)國家的科學(xué)家們都加緊研制比高爆炸藥更實(shí)用的炸藥。公元1887年,諾貝爾把少量的樟腦,加到硝化甘油和火棉炸膠中,發(fā)明了無煙火藥。無煙火藥爆炸力大,爆炸時(shí)燃燒充分,煙霧很少。諾貝爾一生之中299種發(fā)明專利,其中有129種是關(guān)于炸藥的。諾貝爾逝世前,立囑將遺產(chǎn)的大部分(約920萬美元)作為基金,將每年所得利息分為5份,設(shè)立物理、化學(xué)、生理或醫(yī)學(xué)、文學(xué)及和平5種獎(jiǎng)金,授予世界各國在這些領(lǐng)域?qū)θ祟愖鞒鲋卮筘暙I(xiàn)的科學(xué)家,這便是聞名世界的諾貝爾獎(jiǎng)。鑒于諾貝爾在炸藥方面的巨大成就,后人稱之為“炸藥大王”;人造化學(xué)元素锘(Nobelium)就是以諾貝爾的名字來命名的;而他的事跡還被列入國標(biāo)蘇教版語文第九冊(cè)(五年級(jí)上冊(cè)),供后人世代學(xué)習(xí)。
現(xiàn)在,雖然炸藥的爆炸力越來越大,但安全度和可靠性卻越來越高。比如工業(yè)炸藥成為現(xiàn)代化鑿巖爆破技術(shù)的主要組成部分。現(xiàn)代化鑿巖爆破技術(shù)是人類向巖石圈索取資源和向地下開拓生存與發(fā)展空間的主要手段,是人類所有機(jī)械工具中受力條件最苛刻、已成為全球采掘工業(yè)高效、低耗鑿巖必須解決的新世紀(jì)重大工程技術(shù)難題,需要鑿巖、爆破、巖石破碎、礦業(yè)、材料、冶金、鋼鐵、機(jī)械、物理、化工、電子、數(shù)學(xué)、力學(xué)、生物(仿生)等各方面專家的長(zhǎng)期通力合作。此外,炸藥廣泛用于各行業(yè):礦山開采方面,利用炸藥進(jìn)行大規(guī)模爆破,來開采金屬礦和露天煤礦;利用聚能射流效應(yīng)裝填炸藥的石油射孔彈,可用于石油開采;在地質(zhì)勘探方面,用炸藥制成的震源藥柱用于地震探礦;在機(jī)械制造工業(yè),炸藥用于爆炸成型,切割金屬、爆炸焊接等工藝;在水利電力工程,炸藥用于修筑水壩、疏通河道、平整土地;鐵路、公路建設(shè)中,炸藥用于劈山開路,開鑿隧道、峒室等;炸藥還大量用于開采各種石料。
正如有的評(píng)論家所說,諾貝爾發(fā)明的高爆炸藥,像導(dǎo)火索一樣,引爆了導(dǎo)致社會(huì)財(cái)富高速增長(zhǎng)的真正的“工業(yè)革命”。
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