История взрывчатки: как появился динамит

На дворе апрель 1866 года. Содержимое одной из посылок в офисе Wells, Fargo & Co. сильно протекло. Пара клерков пошла проверить ящик с надписью «Нитроглицерин Нобеля», прихватив инструменты для вскрытия. Последовавший взрыв разрушил все окна на улице в радиусе километра, убил тех клерков и еще дюжину бедолаг. В этом же году Альфред Нобель запатентовал динамит — революционную взрывчатку, куда более стабильную и безопасную, чем жидкий нитроглицерин.



В течение долгого времени единственным широко используемым взрывчатым веществом был порох — смесь серы, угля и нитрата калия. Этот порошок дефлагрирует или горит на дозвуковых скоростях, то есть не так уж и быстро, выделяя тепло и газ. Когда эта реакция сдерживается, она производит взрывную энергию, которой достаточно, чтобы вывести пулю из ружья, но не достаточно, чтобы взорвать сам ствол. В горном деле порошок был сносным, хотя и не очень точным инструментом.

Кто и как изобрел порох
Порох был изобретен китайскими алхимиками в 9 веке. По легенде, даосский монах случайно создал порох, пытаясь найти тайный рецепт бессмертия. Порошок состоял из смеси селитры (калийного нитрата), серы и древесного угля. Этот ранний вид пороха назывался «черным порохом». Использовался он для пиротехнических и военных целей, включая изготовление стрел и фейерверков.

В 1847 году итальянский химик Асканио Собреро смешал глицерин с азотной и серной кислотами и создал первое взрывчатое вещество. Оказалось, что получившийся нитроглицерин не дефлагрирует, он детонирует — процесс горения происходит на сверхзвуковых скоростях. Когда молекулярные связи между углеродом, азотом, водородом и кислородом разрываются, молекулы перестраиваются в газы, такие как диоксид водорода и оксид углерода. Это в свою очередь запускает цепную реакцию с высвобождением энергии, многократно превышающей энергию пороха. И это плюс. Минус в том, что любой удар или толчок могут вызвать реакцию, делая нитроглицерин чертовски нестабильным.





В 1863 году молодой ученый и изобретатель Альфред Нобель изобрел дистанционный детонатор. Он состоял из капсулы с ртутью и длинным фитилем. Как только фитиль сгорал, фульминат ртути (его еще называли «гремучей ртутью») поджигал нитроглицерин. В течение следующих нескольких лет Нобель построил 16 заводов по производству взрывчатых веществ в 14 странах. Но даже с добавлением детонатора нитроглицерин в жидкой форме был чрезвычайно нестабилен и опасен, он мог спонтанно взорваться от любого неловкого движения. И каждый следующий смертельный случай, а таковых было немало, разворачивал общественное мнение против первого изобретения Нобеля.

Работая в лаборатории на барже на озере Меларен в Швеции, Нобель намеревался стабилизировать нитроглицерин, смешивая его с чем-то, что сделало бы его безопасным для транспортировки. Он перепробовал все — бумагу, порох, опилки, вату, уголь, гипс, кирпичную пыль, — пока не остановился на кремнистой земле (кизельгур). Это грязеподобное вещество из ископаемых водорослей помогло превратить жидкий нитроглицерин в вещество с консистенцией теста. С этого момента прогресс начал развиваться взрывными темпами.




Поначалу Нобель называл свое изобретение «безопасная взрывчатка Нобеля», позже переименовал его в «динамит». Практически сразу динамит стал незаменимым инструментом промышленности. Сила нитроглицерина в сочетании с детонаторами Нобеля была способна измельчить огромное количество руды за очень короткое время, а стабильность новой формы означала, что ее можно легко транспортировать на отдаленные строительные площадки. Изобретение динамита совпало с тем, что строительство железных дорог частенько упиралось в горы, в которых куда проще было проложить тоннель, чем прокладывать дорогу в обход. По большому счету, одни из самых монументальных проектов конца XIX и начала XX веков не могли быть построены без динамита.




Изобретение Нобеля дало резкий скачок промышленности, но динамит не был на 100% безопасным решением. Во время долгого хранения нитроглицерин скапливался на дне. В холодную погоду он замерзал, что сильно снижало его чувствительность. Шахтеры научились носить динамитные шашки в носках, чтобы те не промерзали.

В сентябре 1904 года троллейбус в Бостоне наехал на коробку с динамитом весом около 20 килограмм, упавшую на мостовую с тележки. В результате взрыва погибли десять человек. В 1913 году в результате внезапного взрыва 340 тонн динамита, доставленного с баржи на британский пароход в гавани Балтимора, погибло по меньшей мере 50 человек и было ранено еще больше. В 1926 году был уничтожен один из самых больших на тот момент паровых экскаваторов в мире, а два его оператора погибли, когда тот ударил ковшом по забытой динамитной шахте.


Нобель не опускал руки и искал более безопасное решение. Добавление нитроцеллюлозы в качестве твердого материала стало очередным прорывом. Заменив кизельгур, Нобель увеличил вязкость смеси. Результатом стал новый и улучшенный так называемый желатиновый динамит. В отличие от динамита первой версии, нитроглицерин во второй вообще не протекал. Вдобавок, новый материал можно было использовать под водой.

Несмотря на то, что динамит, помимо промышленности, пришелся по душе и военным, Альфред Нобель полагал, что его изобретение предотвратит войны благодаря взаимно гарантированному уничтожению, как наличие ядерного оружия в наши дни. В последний год жизни Нобель владел почти сотней заводов по производству взрывчатых веществ и боеприпасов, и динамит принес ему целое состояние. Большую часть он оставил в доверительном управлении, учредив Нобелевскую премию.



Спустя более 150 лет после изобретения динамит все еще используется. Он не так широко распространен, как раньше, горнодобывающая промышленность перешла на использование более дешевых, хотя и менее мощных, зарядов, представляющих собой смесь аммиачной селитры и дизельного топлива. Военные освоили другие взрывчатые вещества, которые могут быть использованы с хирургической точностью.

Тем не менее, взрывные технологии сделали то, что рано или поздно делают все развивающиеся технологии: эволюционировали. Просто имейте в виду: литий в батарее вашего мобильного телефона и кремний в процессоре домашнего компьютера — оба добыты при помощи взрыва породы. «Если вы собираетесь построить мир, вы должны начать с его разрушения», — говорил Альфред Нобель, изобретатель, изменивший историю человечества при помощи динамита.

5 любопытных фактов о динамите
▶Динамит изначально назывался «бездымным порохом» из-за отсутствия дыма при взрыве, что делало его более безопасным и удобным для использования.
▶Использование динамита может оказывать негативное воздействие на окружающую среду, включая загрязнение воздуха и почвы.
▶Динамит активно используется для прокладки тоннелей, так как он способен быстро и эффективно разрушать скальные породы.
▶Динамит может быть использован для создания взрывных волн, которые, в свою очередь, могут быть использованы для изучения сейсмических свойств Земли.
▶В настоящее время существуют различные альтернативы динамиту, такие как азотные смеси и пропан-бутановые смеси, которые обладают аналогичными свойствами и могут использоваться во многих областях, где ранее применялся динамит.

Источник