Вибухові процеси зустрічаються в природі так часто, і використовуються в різних областях техніки настільки широко, що, ймовірно, зараз немає нікого, хто не мав би уявлення про вибухи. Але для розуміння таких складних явищ, як вибухи в зірках, загальних уявлень про вибухи недостатньо. По-перше, явища, звані вибухами, бувають викликані різними причинами. Так вибух парового котла відбувається, коли тиск пара в казані внаслідок перегріву перевищує допустимий, а снаряд вибухає в результаті хімічної реакції згоряння вибухової речовини. По-друге, вибухи різні і за своїми зовнішніми особливостям. Те, що ми бачимо при електричному розряді, не схоже на явища, які спостерігаються під час землетрусу. Перш ніж займатися вивченням космічних вибухів, потрібно з'ясувати, що ж все-таки виявляється найістотнішим в явищі вибуху, які процеси слід відносити до вибуховим? Зазвичай вибухом називають таку зміну фізичного стану тіла, яке супроводжується дуже швидким перетворенням енергії і виділенням її в навколишнє середовище. Це визначення дозволяє об'єднати в понятті вибуху, здавалося б, настільки несхожі процеси, як ядерний вибух і спалах блискавки, удар метеорита об Землю і вибух балона з газом і інші. Неодмінною умовою будь-якого вибуху повинна бути швидкість переходу однієї форми енергії в іншу. Якщо процес переходу розтягнутий в часі, то характерні риси вибуху не виникають. Наприклад, в ядерному реакторі безперервно звільняється енергія за рахунок повільно протікають ядерних реакцій, але це не є вибухом.

Якщо ж реакція сильно прискорюється і кількість енергії, яка повинна виділитися за годинник, звільняється за кілька секунд, то може статися вибух. У цьому параграфі ми займемося вивченням загальних властивостей вибухів, що трапляються в земних умовах. Під час вибуху відбувається перетворення хімічної, ядерної, електричної або механічної енергії, в залежності від природи вибуху, в теплову енергію і випромінювання. У деяких випадках істотна частина звільнилася при вибуху енергії несеться з області вибуху частками - протонами, електронами і іншими. Нарешті, велика кінетична енергія може бути придбана окремими частинами будинку, що вибухнув тіла.

Значна частина енергії, звільненої в процесі вибуху, перетворюється в енергію руху навколишнього середовища; це зазвичай і сприймається як найхарактерніша риса вибухового процесу. Під час вибуху бомби, наприклад, відбувається сильне розширення повітря з області вибуху. Рух середовища виникає головним чином за рахунок теплової енергії, або безпосередньо виділилася при вибуху, або утвореної з інших видів звільненій енергії. Тому для розуміння суті вибухових явищ корисно згадати основні поняття, які стосуються теплової енергії. Що ж мається на увазі, коли говорять про звільнення теплової енергії? Про виділення тепла судять по тому факту, що тіла, тверді, рідкі або газоподібні, прілегаю- прилеглі до точки вибуху, нагріваються, т. Е. Їх температура збільшується. Будь-яке тіло складається з окремих частинок - атомів або молекул. Під температурою тіла розуміється міра середньої енергії руху складових його частинок. Чим більше температура, тим швидше рухаються частинки. Отже, під час вибуху зростає кінетична енергія частинок, що знаходяться в області вибуху. Так, наприклад, під час вибуху пороху в патроні в результаті дуже швидко протікає хімічної реакції горіння утворюється нагрітий газ. Хімічна енергія, що міститься в поросі, перейшла в кінетичну енергію частинок газу. Частинки нагрітого газу при зіткненнях один з одним обмінюються енергією, але сумарна енергія всіх частинок газу, що знаходяться в даному обсязі, при цьому не змінюється.

Після того як енергія, яка послужила джерелом вибуху, - хімічна, ядерна або інша - перетворюється на теплову енергію, тиск газу, що утворився під час вибуху (або наявного раніше під вибухає тілі), сильно зростає. Сила тиску, діючи на навколишні тіла, змушує їх рухатися і, отже, здійснює роботу. Таким шляхом частина енергії вибуху переходить в механічну (кінетичну) енергію. На цьому принципі заснована дія двигуна внутрішнього згоряння, в циліндрах якого відбувається серія невеликих вибухів. Тиск газу, що утворився під час вибуху горючої суміші, змушує рухатися поршень і через його посередництво, наприклад, автомобіль. Енергія вибухів при цьому частково витрачається на нагрів циліндра і поршня.

У тих випадках, коли вибух відбувається всередині твердого тіла і тиск виявляється настільки великим, що сили зчеплення між частинами тіла не можуть йому протистояти, відбувається розрив тіла. Відірвалися при цьому частини мають кінетичної енергією. Так відбувається вибух снаряда, який на своєму кінцевому етапі зводиться до перетворення теплової енергії в механічну. Процеси переходу теплової енергії в енергію руху рідини або газу значно складніше описаного. У цих випадках рух здійснюється в формі вибухової хвилі - добре відомого всім явища. Дією вибухової хвилі, наприклад, вибиваються скла в будинку, що знаходиться досить далеко від місця сильного вибуху. Вибухову хвилю інакше називають ударною хвилею.

Перш за все, вибухи розрізняються за кількістю звільняється енергії. Як умовної одиниці приймається енергія, що виділяється при вибуху одного кілограма сильного вибухової речовини - тринітротолуолу. Дія вибуху на навколишнє середовище залежить не тільки від загальної кількості звільнилася енергії, а й від того, наскільки швидко вона виділяється. При розподілі енергії вибуху на час, протягом якого виділилася енергія, отримуємо величину, звану потужністю вибуху. Для вироблення енергії, яка дорівнює звільнилася при вибуху мегатонної бомби, потрібно більше десяти діб роботи електростанції потужністю 4 мільйони кіловат. Величина потужності особливо істотна для земних вибухів, так як саме нею визначається руйнівну дію вибуху.

Джерело: В.Г. Горбацкий: Космічні вибухи