СПЕКТРАЛЬНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ КРИТИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ ЭНЕРГИИ ИНИЦИИРОВАНИЯ ТЭНА, СОДЕРЖАЩЕГО НАНОЧАСТИЦЫ ЗОЛОТА

Работа посвящена расчету основных параметров инициирования взрывного разложения пентаэритритатетранитрата (тэна), содержащего наночастицы золота: зависимостей коэффициентов эффективности поглощения от размера наночастиц в матрице тэна, критической (минимальной) плотности энергии инициирования взрывного разложения системы тэн – золото, для первой (1064 нм) и второй (532 нм) гармоник неодимового лазера. При переходе от первой ко второй гармонике неодимового лазера наблюдается сдвиг максимума эффективности поглощения в сторону малых радиусов включений от 99 нм для первой гармоники, до 22 нм – для второй. Величина максимального коэффициента эффективности поглощения при этом возрастает от 0.100 до 4.878. Рассчитанные значения критической плотности энергии инициирования тэна, содержащего наночастицы золота, составили: для первой гармоники 552 мДж/см2; для второй – 15 мДж/см2, при радиусах металлических включений 94 и 26 нм соответственно. Сделан вывод, что композит тэн-золото является перспективным материалом для использования его в качестве капсюля оптического детонатора, который может быть создан на базе второй гармоники неодимового лазера.

наночастицы золота, коэффициент эффективности поглощения, моделирование, энергетические материалы, безопасные взрывчатые вещества

1. Адуев Б. П., Нурмухаметов Д. Р., Фурега Р. И., Звеков А. А., Каленский А. В. Взрывчатое разложение ТЭНа с нанодобавками алюминия при воздействии импульсного лазерного излучения различной длины волны // Химическая физика. 2013. Т. 32. № 8. С. 39 – 42.

2. Чумаков Ю. А., Князева А. Г. Инициирование реакции в окрестности одиночной частицы, нагреваемой СВЧ излучением // Физика горения и взрыва. 2012. Т. 28. № 2. С. 24 – 30.

3. Гришаева Е. А., Каленский А. В, Ананьева М. В., Звеков А. А. Неизотермическая модель разветвленной цепной реакции взрывного разложения энергетических материалов // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2013. Т. 10. № 1. С. 44.

4. Каленский А. В., Ананьева М. В., Гришаева Е. А., Звеков А. А., Кригер В. Г. Условия реализации режимов цепного и теплового взрывов энергетических материалов / // Вестник КемГУ. 2014. № 1 (57). Т. 1. С. 201 – 206.

5. Кригер В. Г., Каленский А. В., Звеков А. А. Релаксация электронно-возбужденных продуктов твердофазной реакции в кристаллической решетке // Химическая физика. 2012. Т. 31. № 1. С. 18  22.

6. Кригер В. Г., Каленский А. В., Звеков А. А., Боровикова А. П., Гришаева Е. А. Определение ширины фронта волны реакции взрывного разложения азида серебра // Физика горения и взрыва. 2012. Т. 48. № 4. С. 129 – 136.

7. Каленский А. В., Ананьева М. В., Кригер В. Г., Звеков А. А. Коэффициент захвата электронных носителей заряда на экранированном отталкивающем центре // Химическая физика. 2014. Т. 33. № 4. С. 11 – 16.

8. Каленский А. В., Булушева Л. Г., Кригер В. Г., Мазалов Л. Н. Моделирование граничных условий при квантово-химических расчетах азидов металлов в кластерном приближении // Журнал структурной химии. 2000. Т. 41. № 3. С. 605 – 608.

9. Кригер В. Г., Каленский А. В., Звеков А. А., Ананьева М. В., Боровикова А. П. Диффузионная модель разветвленной цепной реакции взрывного разложения азидов тяжелых металлов // Химическая физика. 2009. Т. 28. № 8. С. 67 – 71.

10. Адуев Б. П., Нурмухаметов Д. Р., Пузынин А. В. Влияние добавок частиц монокарбида никеля на чувствительность тетранитропентаэритрита к лазерному инициированию // Химическая физика. 2009. Т. 28. № 11. – С. 45 – 48.

11. Кригер В. Г., Каленский А. В., Коньков В. В. Пороговая энергия инициирования азида серебра эксимерным лазером // Материаловедение. 2003. № 7. С. 2 – 8.

12. Ананьева М. В., Каленский А. В., Гришаева Е. А., Зыков И. Ю., Никитин А. П. Кинетические закономерности взрывного разложения ТЭНа, содержащего наноразмерные включения алюминия, кобальта и никеля // Вестник КемГУ. 2014. № 1 (57). Т. 1. С. 194 – 200.

13. Каленский А. В., Звеков А. А., Ананьева М. В., Зыков И. Ю., Кригер В. Г., Адуев Б. П. Влияние длины волны лазерного излучения на критическую плотность энергии инициирования энергетических материалов // Физика горения и взрыва. 2014. Т. 50. № 3. С. 98 – 104.

14. Ananyeva M. V., Kriger V. G., Kalensii A. V., Zvekov A. A., Borovicova A. P., Grishaeva E. A., Zycov I. Yu. Comparative analysis of energetic materials explosion chain and thermal mechanisms // Известия вузов. Физика. 2012. Т. 55. № 11/3. С. 13 – 17.

15. Кригер В. Г., Каленский А. В., Звеков А. А., Зыков И. Ю., Адуев Б. П. Влияние эффективности поглощения лазерного излучения на температуру разогрева включения в прозрачных средах // Физика горения и взрыва. 2012. Т.48. № 6. С. 54 – 58.

16. Kalenskii A. V., Kriger V. G., Zvekov A. A., Grishaeva E. A., Zykov I. Yu., Nikitin A. P. The Microcenter Heat Explosion Model Modernization // Известия вузов. Физика. 2012. Т. 55. № 11/3. С. 62 – 66.

17. Золотарев В. М., Морозов В. Н., Смирнова Е. В. Оптические постоянные природных и технических сред. Л.: Химия, 1984. С. 216.

18. Лукатова С. Г. Расчет коэффициентов эффективности поглощения для композитов золото-тэн на второй гармонике неодимового лазера // Международное научное издание Современные фундаментальные и прикладные исследования. 2014. № 1(12). С. 95 – 98.

19. Кригер В. Г., Каленский А. В., Звеков А. А., Зыков И. Ю., Никитин А. П. Процессы теплопереноса при лазерном разогреве включений в инертной матрице // Теплофизика и аэромеханика. 2013. Т. 20. № 3. – С. 375 – 382.

20. Ананьева М. В., Звеков А. А., Зыков И. Ю., Каленский А. В., Никитин А. П. Перспективные составы для капсюля оптического детонатора // Перспективные материалы. 2014. № 7. С. 5 – 12.

21. Адуев Б. П., Нурмухаметов Д. Р., Белокуров Г. М., Звеков А. А., Каленский А. В., Никитин А. П., Лисков И. Ю. Исследование оптических свойств наночастиц алюминия в тетранитропентаэритрите с использованием фотометрического шара // Журнал технической физики. 2014. Т. 84. № 9. С. 126 – 131.