Räjähdys

Bensiiniräjähdyksiä simuloimassa pommin räjähtämistä ilmailunäytöksessä

Räjähdys (detonaatio) on nopea kemiallinen reaktio, jossa vapautuu suuri määrä lämpö-, liike- ja äänienergiaa. Periaatteessa kyseessä on erittäin nopea palamisreaktio, jonka teho perustuu lämpöenergian vapautumiseen sekä räjähdysaineen tilavuuteen nähden jopa monikymmenkertaiseen kaasunmuodostukseen. Muun muassa panostajat käyttävät epäonnistuneesta räjähdyksestä nimitystä deflagraatio eli räjähtävä palaminen, niin sanottu humahdus. Yleensä humahduksen rajana käytetään 2000 m/s räjähdysnopeutta. Tämä vaihtelee lähteittäin kulloisenkin räjähdysaineen tyypillisen räjähdysnopeuden mukaan. Räjähtävän aineen ei tarvitse olla niin sanottu teollinen räjähdysaine (myös R-aine), vaan myös muut aineet voivat tietyissä olosuhteissa räjähtää. Esimerkiksi polttomoottorin toiminta perustuu palotiloissa kipinän seurauksena hallitusti räjähtävään (oikeammin humahtavaan) bensiinihöyryyn tai -sumuun. Myös muut sumuna tai pölynä esiintyvät hiilivedyt ja hiilipöly voivat räjähtää.

Räjähdys ei tapahdu räjähdysaineessa tasaisesti tai yhdenaikaisesti, vaan se etenee aaltona. Räjähdyksen etenemiselle voidaan määrittää nopeus (räjähdysnopeus), joka ei ole vakio, vaan vaihtelee panostuksen mukaan. Esimerkiksi pentriitillä kyseessä oleva nopeus on 4 000—7 000 m/s. Tätä ilmiötä käytetään hyväksi räjähtävässä tulilangassa, jonka räjähdysnopeus on 6 000—7 200 m/s, eli sekunnin kuluttua sytytyksestä 7 kilometrin päässä oleva panos laukeaa räjähdyksen välityttyä sinne asti. Uusimmat polttomoottorit käyttävät ilmiötä vähentämään polttoaineen kulutusta sytyttämällä polttoaine-ilmaseoksen useasta pisteestä (muun muassa Twin Spark -moottorit) jolloin palaminen on täydellisempää. Samoin panostettaessa metalliputkia panos räjäytetään yhtaikaa vastakkaisilta puolilta (ei kuitenkaan täsmälleen samaa linjaa pitkin jotteivat iskuaallot heikennä toisiaan) jolloin syntyy vastakkaissuuntaisten iskuaallon vaikutuksesta niin sanottu saksi-ilmiö (myös saksivaikutus), joka katkaisee putken.

Huonolaatuisen tai vanhentuneen räjähdysaineen epähomogeenisuus estää aaltoa etenemästä joka suuntaan samalla nopeudella ja täten heikentää räjähdystä (osa R-aineesta saattaa deflagroitua). Tällöin ainetta saattaa jäädä jopa laukeamatta jääden epävakaaseen tilaan, mikä aiheuttaa merkittävän turvallisuusriskin.

Räjähdys

Katso myös