Закономерности лазерного инициирования пентаэритриттетранитрата, содержащего наночастицы металлов, в том числе со структурой «ядро-оболочка»

Актуальность темы исследования определяется модернизацией микроочаговой модели теплового взрыва, развитием теоретических представлений о закономерностях процесса инициирования взрывного разложения лазерным импульсным излучением композитов на основе взрывчатых веществ и светопоглощающих наночастиц, необходимых для разработки и оптимизации состава капсюлей ОД. Цель работы – модернизация микроочаговой модели инициирования ВВ лазерным импульсным излучением, позволяющая интерпретировать экспериментальные закономерности инициирования вторичных взрывчатых веществ, содержащих сенсибилизирующие наночастицы, в том числе со структурой ядро-оболочка. Задачи: 1) Разработать и зарегистрировать программу для ЭВМ для расчета кинетических закономерностей и критических параметров взрывного разложения, инициируемого в композитах на основе ВВ и наночастиц металлов, инициируемого импульсным лазерным излучением. 2) Рассчитать в широком диапазоне R зависимости Hc PETN, сенсибилизированного наночастицами различных металлов (при значении Qabs = 1) и различных длительностях импульсов. Определить в этих условиях рядовые и аналитические зависимости оптимальных радиусов наночастиц от физико-химических характеристик металлов. 3) Разработать и зарегистрировать программу для ЭВМ, провести расчет оптических характеристик наночастиц алюминия со структурой ядро-оболочка (Al/Al2O3) в различных матрицах. 4) Провести в рамках микроочаговой модели теплового взрыва учет непоглощающей оболочки наночастицы в ВВ. Рассчитать в широком диапазоне радиусов наночастицы и толщин оксидной оболочки критические параметры и кинетические зависимости инициирования взрывного химического разложения композита Al/Al2O3/PETN. 5) Получить аналитическое выражение зависимости Hc композита Al/Al2O3/PETN от радиуса наночастицы и толщины оксидной оболочки, сравнить результаты. Научная новизна: С относительной погрешностью 10-12 в широком диапазоне изменения радиуса сенсибилизирующих наночастиц 12 металлов рассчитаны зависимости Hc PETN (при Qabs = 1). Определены рядовые и функциональные зависимости оптимальных радиусов наночастиц 12 металлов в PETN от физико-химических характеристик включений, получен инвариант модели. Получены свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ, предназначенные для расчета оптических характеристик наночастиц со структурой “ядро-оболочка” и моделирования кинетики и расчета Hc PETN, содержащего поглощающие наночастицы. Получены численно и аналитически зависимости Hc PETN от толщины оксидной оболочки и радиуса сенсибилизирующих наночастиц алюминия.