Detonatör, Detonasyon, Tarihsel Gelişme,sınıflandırılması, Ugulama Alanları
 

PATLAYICILAR'ın çoğu kendiliğinden kolayca patlamaz. Bu nedenle, bir primer ya da ana patlayıcının ateşlenmesi için, bir patlamayı başlatma aygıtına gerek vardır. Bu aygıta detonatör adı verilir.

Patlamada, çok kısa bir süre içinde, büyük miktarda gaz ve yüksek ısı ortaya çıkar. "Bunun tahrip gücünün yüksek olmasına karşın, tepkimenin oluşması, detonasyon işlemiyle karşılaştırıldığında oldukça yavaştır. Patlama sırasında, en uygun koşullarda bile, yanma hızı 300 m/saniyenin üstüne çıkmaz.

Detonasyonda, o ortamda ses hızıyla yayılan çok hızlı bir yanma biçiminde, bir kimyasal değişme oluşur. Bu değişmenin hızı, hiç bir zaman 2 km/saniyeden az değildir ve bazı durumlarda 9 km/saniyeye kadar çıkabilir. Değişmedeki bu yüksek hıza bağlı olarak, maddenin moleküllerinde bir bozulma ve ayrılma görülür; daha sonra bunların yeniden birleşmesiyle bir takım gazlar oluşur. İşte, patlamayı oluşturan ya da başlatan, bu olay sırasında ortaya çıkan yüksek ısı ya da çok yüksek basınç şoku dalgalarıdır (bunlar çoğunlukla 70 000 bar'ın üstündedir). Bunun sonucu de-tonatörler, patlamanın temel nedenine bağlı olarak, yakıcı (ısı oluşturucu) ya da yıkıcı (şok dalgaları oluşturucu) diye iki sınıfa ayrılır.

Bir detonatöre, detonasyonun zamanını ya da mesafesini denetim altında tutma amacıyla fitil takılabilir. Bazı durumlarda, detonatör ile ana patlayıcı arasına, detonasyonun oluşturduğu şok dalgasını güçlendirmek için, bir ara patlayıcı da yerleştirilir. Duyarsız yüksek patlayıcılarda bu, hemen hemen zorunludur.

Tarihsel gelişme:

1800 yılında Edward Howard, cıva, nitrik asit ve alkolü karıştırarak cıva fülminatı Hg(ONC): buldu. Bu kimyasal işlem sonucu ortaya çıkan kuru billurlar, şok ya da sürtünmeye karşı çok duyarlıydı ve darbeyle hemen patlıyordu.

Bombaların, yüksek patlayıcılarla doldurulmasına başlandığı yıllarda, bunları patlatmanın çok güç olduğu görüldü. 1864 yılında Nobel, cıva fülminatın, ilk ateşlemede kullanılabileceğini buldu ve buluşunu, nitrogliserin patlamasında kullandı. Daha sonra asistanı E. A. Brown, bu buluşu başka patlayıcılar üstünde de başarıyla uyguladı.
Nitroselüloz (ıslak pamuk barutu) ve TNT (trinitrotolüen) gibi patlayıcılarda, şok dalgasının güçlendirilmesi için, araya kuru pamuk barutundan oluşan bir ara patlayıcı koymanın zorunlu olduğu ortaya çıktı.

XIX. yüzyıl sonlarında, az duyarlı patlayıcıların, güçlü detonatörlere gereksinme duyduğu anlaşıldı ve hazırlanan standart, bütün uluslarca kabul edildi. Detonatör içindeki patlayıcı maddeye temel olarak % 80 cıva fülminat ve % 20 potasyum klorat alınmıştı. Bu temele dayanılarak, numaraları 1 ile 10 arasında değişen, on çeşit detonatör tipi hazırlandı. Standart no. l'deki dolgu 0,3 gram, no. 10'daki ise 3 gramdı.

1903 yılında Berlin yakınlarında Spandau'da kurşun azitin (PbN6) bir detonatör olarak kullanılabilmesi için, Will ve Lenze tarafından yoğun çalışmalar yapıldı. Bir süre sonra meydana gelen bir kaza sonucu, deneyler durduruldu ama daha sonra 1907'de başkalarınca yeniden ele alındı. Fransa'da, F. Hyronimus' adlı bir bilim adamı, detonatörlerde cıva fülminat yerine, kurşun asit kullanılmasının daha iyi sonuç vereceğini açıkladı ve bu tip detonatörler, Birinci Dünya savaşı öncesinde pek çok Avrupa ülkesinde yapıldı. Daha sonra aynı tip detonatörü A.B.D. de kabul etti.

Buraya kadar söz konusu edilen tüm detonatör-lerde, yavaş yanan bir fitil ya da tapa kullanılmıştı, 1866 yılında Sir Frederick Abel elektrikle çalışan bir detonatör yaptı ama bu teknik eski tip fitillerin yerini hemen alamadı. Ancak, daha sonraları elektrikli detonatör geliştirildi ve günümüzde en çok kullanılan tip oldu.

Detonatörlerin sınıflandırılması:

Bir detonatörün etkisini ve güvenli olup olmadığını belirleyen parametreler güç, 'detonasyon hızı, duyarlığıdır. Bu parametreler ve bunların ölçümünde kullanılan teknikler, geçen yüzyılın sonlarında geliştirilmiş, ama pek değişmemiştir ve belirli patlayıcılarda kullanılacak de-tonatörlerin seçiminde hâlâ önemlidir.

Detonatörün gücü, Trauzl kurşun blok deneyiyle belirlenir. Bu deneyde belirli miktarda dolgu bileşimi (çoğunlukla 10 gr) 20 cm çapında, 20 cm yüksekliğinde bir kurşun blok üstüne açılmış, 2,5 cm çapında, 13 cm derinliğinde bir yuvaya konur. Bu yuva sonra, kumla sıkıca doldurulur. Elektrikle yapılan detonas-yondan sonra, kurşun blokta açılmış olan hacim ölçülür ve aynı miktar pikrik asitlin (bir patlayıcı) aynı koşullar altında patlatılması sonucu ortaya çıkan ha-cimle kıyaslanır. Pikrik asidin oluşturduğu hacim 100 olarak alınır ve deneyi yapılan patlayıcınınki buna göre oranlanır.

Detonasyonun hızı Dautriche yöntemi kullanılarak bulunur. Bu yöntem, kesin bir hız ölçümü verir ve saniyede 7450 m'lik bir detonasyon hızı olduğu bilinen PETN'nin kullanılmasıyla yapılır. PETN, endüst-ride ve askeri amaçlarla sık kullanılan detonatör fi-tillerindekl cordtex'in yüksek patlayıcı dolgusudur.

Duyarlık oranı ise patlayıcının, darbeyle ne kadar miktarının patlayacağını ve bu patlamada, vuran güçte arasındaki ilişkiyi temel almaktadır. Duyarlığı zayıf olan patlayıcılar, darbeye uğradıklarında yalnızca yerel olarak patlar ve patlama tepkimesini patlatıcı-nın tümüne geçirmezler. Bu da onların, doğal olarak güvenli, ama yararsız detonatörler olmalarına neden olur Öte yandan, bazı maddeler en küçük bir titreşim sonucu bile, bütünüyle patlamaktadır. Bu tür patlayıcılar, yüksek patlayıcı adı altında sınıflandırılır. Bunlar dengesiz ve tehlikelidir.

Patlayıcının 'duyarlığını belirlemek için, bir kap içine konmuş küçük bir miktarın üstüne, çeşitli yüksekliklerden (altı ayrı yükseklikten) bir ağırlık bırakılır. Her patlamada oluşan gazın hacmi, bir manometreyle ölçülür ve sonuçlar, yüksekliklerin dikey, detonasyon yüzdesinin de( oluşan gazın miktarı ile belirlenir) yatay olarak gösterildiği bir grafik üstüne işlenir. Pikrik asitli kapsüllerin verdiği sonuçlar da, gene ayrı bir eğri halinde aynı grafiğe işlenir. Deney malzemesi eğrisi, standart pikrik asit eğrisiyle karşılaştırılır. Burada standart pikrik asit eğrisi «100

Uygulama alanları:

Detonatörlerin en yaygın biçimde kullanıldığı yerler, taş ve kömür ocakları ile tünel açma çalışmalarıdır. Bu çalışmalarda kullanılan bütün patlayıcılarda detonatör vardır. Yüksek patlayıcılarda, tehlikesiz ve kolay biçimde patlatılmaları için, yavaş yanan bir güvenlik tapası kullanılmasına karşın, anında ya da gecikmeli detonatörlerle elektrik ateşlemesi kullanmak daha kolay olmaktadır. Bu alanda kullanılan iki temel yöntem vardır: Patlatıcıyla (ya da infilak makinasıyla) yapılan ateşleme; elektrik gücüyle yapılan ateşleme.
Detonatörler, daha çok, patlamayı başlatma aygıtları olarak kullanılır. Bunun da ender, ama ilgi çekici bir uygulaması daha vardır. Ağaç ya da telgraf direklerinin yıkılmasında bir cordtex fitili, ağaç ya da direğe sarılarak, bir ucundan ateşlenir. Bu patlamada oluşan şok dalgası, çok güçlüdür ve direk ya da ağacı hemen kesip devirir.