Взрыв слывет незаурядным по силе разрушителем. Однако, дробя хрупкие вещества на части, взрыв нередко делает это так, словно старается облегчить будущее соединение этих частей в целое.
Осколки, образующиеся при взрыве, имеют притуплённые края, так что их можно укладывать весьма плотно. Более того, взрыв обрабатывает эти кусочки не только с поверхности. Взрывная волна, проходя по толще вещества, приводит атомы в интенсивное движение, кристаллическая решетка расшатывается, в ней возникает множество дефектов разного рода. При этом их концентрация так велика, что подобного вряд ли удалось бы достигнуть другими способами.
А обилие дефектов — качество небесполезное. Известно, что благодаря этому усиливаются диффузионные процессы в веществе при нагревании. Поэтому порошки, полученные из хрупких веществ взрывом, спекаются лучше, чем размолотые. Замена механического измельчения взрывным позволяет проводить спекание при пониженных температурах, к тому же при этом керамические изделия получаются более плотными и прочными.
Вещество, богатое структурными дефектами, активнее в химическом отношении. Например, смесь молотых порошков вольфрама и графита приходится греть сутки, чтобы получить карбид вольфрама, а если такую смесь предварительно обработать взрывом, достаточно часа. Другой пример. В ходе гидрометаллургических процессов металлы легче извлекаются из руд, раздробленных взрывом, чем из размолотых традиционными дробилками. (Здесь, правда, стоит заметить, что дробить руду взрывом дороже, чем дробилкой, так что выбор метода превращается в дилемму).
Получение сплава двух металлов — операция на первый взгляд столь же простая, как приготовление кофе с молоком: вот черный кофе, вот молоко, слей их в один стакан в нужной пропорции — и напиток готов. Вообразим теперь вместо стакана тигель, вместо компонентов ароматного напитка — расплавленные металлы, из которых требуется приготовить нужный сплав, и произведем над ними те же операции.
Ну, а как быть, если один металл плавится при такой температуре, при которой другой уже кипит? Они не могут сосуществовать в жидком состоянии. Так обстоит дело, например, с вольфрамом (температура плавления 3410°С) и марганцем (температура кипения 2150°С). Трудно вообразить приготовление сплава этих металлов традиционными методами. Но взрывная технология позволяет совершить невообразимое.
Порошки марганца и вольфрама перемешанными засыпаются в ампулу, разогреваются при взрывном сжатии, расплавляются от нагрева и образуют сплав, невероятный с точки зрения традиционных методов.
Или возьмем приготовление сплава из нитрида алюминия и нитрида бора. Первый начинает разлагаться, еще не достигнув температуры своего плавления, а между тем она почти на тысячу градусов ниже температуры плавления второго. Казалось бы, приготовление сплава невозможно и на сей раз. И снова выход подсказывает взрывная технология.
Взрывы и зарождение жизни
Известно, что под действием высоких давлений и температур, которые развиваются при взрыве, протекают разнообразные химические реакции: обмена, разложения, синтеза. В Институте химической физики АН СССР было открыто, что под действием ударной волны происходят реакции полимеризации.
При этом исходными мономерами могут быть и такие, которые традиционными методами полимеризуются с трудом, и даже такие, которые до сих пор считались неспособными образовывать полимеры. Так на основе твердого малеинового ангидрида с помощью взрыва удалось получить неизвестный ранее полимер.
Впрочем, из тех мономеров, которые полимеризуются традиционными методами, полимеры получаются также не совсем обычные, с новыми свойствами, если полимеризацию ведет взрыв. Дело в том, что тогда молекулы мономера связываются, как правило, в намного более длинные цепочки. Длиннее цепочка — выше молекулярный вес полимера. Так оно оказывалось, например, при взрывной полимеризации акриламида и формальдегида. А повышенный молекулярный вес — это повышенная температура плавления.
Выход реакций полимеризации, проводимых с помощью взрыва, довольно высок. Например, при полимеризации акриламида он может достигать 60—80 процентов.
Любопытно отметить, что взрывным воздействием удается полимеризовать аминокислоты, входящие в состав биополимеров. Не исключено, что подобные процессы происходили перед зарождением жизни на нашей планете под действием ударных волн, возникавших при падении крупных метеоритов на Землю.
