Het fundamentele concept achter explosieven is heel eenvoudig. Op het meest basale niveau, een explosief is gewoon iets dat brandwonden of ontleedt heel snel, in korte tijd veel warmte en gas produceren.
Bij de chemische reactie, verbindingen breken af om verschillende gassen te vormen. De reactanten (de oorspronkelijke chemische verbindingen) hebben veel energie opgeslagen als chemische bindingen tussen verschillende atomen. Wanneer de samengestelde moleculen uit elkaar vallen, de producten (de resulterende gassen) kunnen een deel van deze energie gebruiken om nieuwe bindingen te vormen, maar niet alles. Het grootste deel van de "overgebleven" energie neemt de vorm aan van extreme hitte.
De geconcentreerde gassen staan onder zeer hoge druk, dus ze breiden zich snel uit. De hitte versnelt de afzonderlijke gasdeeltjes, waardoor de druk nog hoger wordt. In een hoog explosief , de gasdruk is sterk genoeg om structuren te vernietigen en mensen te verwonden en te doden. Als het gas sneller uitzet dan de geluidssnelheid, het genereert een krachtige schokgolf. De druk kan ook stukken vast materiaal met grote snelheid naar buiten duwen, waardoor ze met veel kracht mensen of constructies raken.
" " Een eenheid van het Amerikaanse leger bracht C-4-explosieven tot ontploffing in deze Servische gevechtstank tijdens Operatie Joint Guard. Foto met dank aan het Amerikaanse ministerie van Defensie
C-4, of compositie 4 , is een variëteit van plastic explosief . Het basisidee van plastic explosieven, ook wel genoemd plastic gebonden explosieven (PBX), is om explosieve chemicaliën te combineren met een plastic bindmiddel materiaal. De binder heeft twee belangrijke taken:
Het bedekt het explosieve materiaal, dus minder gevoelig voor schokken en hitte. Dit maakt het relatief veilig om het explosief te hanteren.
Het maakt het explosieve materiaal zeer kneedbaar. Je kunt het in verschillende vormen gieten om de richting van de explosie te veranderen.
Het explosieve materiaal in C-4 is: cyclotrimethyleen-trinitramine (C3H6N6O6), gewoonlijk RDX genoemd (wat staat voor "koninklijke sloopexplosief" of "onderzoeksontwikkelingsexplosief"). Het additieve materiaal bestaat uit polyisobutyleen, de binder, en di(2-ethylhexyl)sebacaat , de weekmaker (het element dat het materiaal kneedbaar maakt). Het bevat ook een kleine hoeveelheid motorolie en wat 2, 3-dimethyl-2, 3-dinitrobutaan (DMDNB), die functioneert als een chemische marker voor veiligheidstroepen.
Om C-4-blokken te maken, explosievenfabrikanten nemen RDX in poedervorm en mengen het met water om een slurry te vormen. Ze voegen dan het bindmiddel toe, opgelost in een oplosmiddel, en meng de materialen met een agitator . Ze verwijderen het oplosmiddel door destillatie, en verwijder het water door drogen en filtreren. Het resultaat is een relatief stabiele, solide explosief met een consistentie vergelijkbaar met boetseerklei.
Net als bij andere explosieven, je moet wat energie op C-4 steken om de chemische reactie op gang te brengen. Door de stabilisatorelementen, er is een behoorlijke schok voor nodig om deze reactie op gang te brengen; het aansteken van de C-4 met een lucifer zorgt ervoor dat hij langzaam brandt, als een stuk hout (in Vietnam, soldaten verbrandden eigenlijk C-4 als een geïmproviseerd kookvuur). Zelfs het schieten met een geweer op het explosief zal de reactie niet activeren. alleen een ontsteker , of straalkap zal het werk goed doen.
Een detonator is slechts een kleiner explosief dat relatief eenvoudig te ontsteken is. Een elektrische ontsteker, bijvoorbeeld, gebruikt een korte lading om een kleine hoeveelheid explosief materiaal te laten ontploffen. Wanneer iemand de detonator activeert (door de lading door te zenden) ontsteker koord naar een straalkap , bijvoorbeeld), de explosie zorgt voor een krachtige schok die het explosieve materiaal C-4 activeert.
Wanneer de chemische reactie begint, de C-4 ontleedt om een verscheidenheid aan gassen vrij te geven (met name stikstof en koolstofoxiden). De gassen zetten aanvankelijk uit bij ongeveer 26, 400 voet per seconde (8, 050 meter per seconde), een enorme hoeveelheid kracht uitoefenen op alles in de omgeving. Bij deze expansiesnelheid het is totaal onmogelijk om de explosie te ontlopen zoals ze doen in tientallen actiefilms. Voor de waarnemer, de explosie is bijna onmiddellijk -- één seconde, alles is normaal, en de volgende is het totaal vernietigd.
De explosie heeft eigenlijk twee fasen . De eerste uitbreiding brengt de meeste schade toe. Het creëert ook een zeer lagedrukgebied rond de oorsprong van de explosie - de gassen bewegen zo snel naar buiten dat ze het meeste gas uit het "midden" van de explosie zuigen. Na de uitwendige explosie, gassen stromen terug naar het gedeeltelijke vacuüm, het creëren van een tweede, minder destructieve innerlijke energiegolf.
Een kleine hoeveelheid C-4 pakt een behoorlijk grote klap uit. Minder dan een pond C-4 kan mogelijk meerdere mensen doden, en verschillende militaire uitgifte M112-blokken van C-4, met een gewicht van ongeveer 1,25 pond (een halve kilogram) elk, mogelijk een vrachtwagen slopen. Sloopexperts gebruiken doorgaans een goede hoeveelheid C-4 om een klus goed uit te voeren. Om een 8-inch (20,3-centimeter) vierkante stalen balk te verwijderen, bijvoorbeeld, ze zouden waarschijnlijk 8 tot 10 pond (3,6 tot 4,5 kilogram) C-4 gebruiken.
Mensen passen de explosieve kracht van C-4 toe op allerlei soorten vernietiging. Een veel voorkomende toepassing is: militaire sloop -- soldaten stoppen het in scheuren en spleten om zware muren op te blazen. Het wordt ook veel gebruikt als antipersoneelswapen, in de strijd en bij terroristische aanslagen. In Vietnam, bijvoorbeeld, soldaten gebruikten een aantal C-4-gebaseerde bommen en granaten. Een opmerkelijk wapen, de Claymore mijn , bestond uit een C-4 blok met meerdere ingebedde kogellagers. Toen de C-4 tot ontploffing kwam, de kogellagers werden dodelijke vliegende granaatscherven (dit soort wapen kwam ook voor in de film Swordfish).
Helaas, C-4 zal de komende jaren de krantenkoppen blijven halen. Vanwege zijn stabiliteit en pure vernietigende kracht, C-4 heeft de aandacht getrokken van terroristen en guerrillastrijders over de hele wereld. Een kleine hoeveelheid C-4 kan veel schade aanrichten, en het is vrij eenvoudig om de explosieven langs lichte veiligheidstroepen te smokkelen. Het Amerikaanse leger is de belangrijkste fabrikant van C-4, en het bewaakt zijn voorraad streng, maar er zijn een aantal andere bronnen voor soortgelijk explosief materiaal (waaronder: Iran , die een geschiedenis van conflict heeft met de Verenigde Staten). Zolang het goed bereikbaar is, C-4 zal een primair wapen blijven in het terroristische arsenaal.
Voor meer informatie over C-4 en andere explosieven, bekijk de links op de volgende pagina.
C-4 Ingrediënten
RDX - 91 procent
Di(2-ethylhexyl)sebacaat - 5,3 procent
Polyisobutyleen - 2,1 procent
Motorolie - 1,6 procent
Lees verder
Veel meer informatie Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen Hoe granaten werken
Hoe vuile bommen werken
Hoe landmijnen werken
Hoe bouwimplosies werken
Hoe vuur werkt
Hoe kernbommen werken
Hoe biologische en chemische oorlogsvoering werkt
Wat is dynamiet en hoe werkt het?
Meer geweldige links Encarta:Explosieven
Verbrandingskenmerken:
Chemische explosieven
M118 Samenstelling C4 Blok Sloopkosten
De techniek van een bomploeg
C-4 sterk, maar moeilijk om op pad te gaan
Terreur 'Muilezels':bommen in lichamen
CNN.com:C-4 explosief gebruikt bij USS Cole-aanval - november 2000
C-4 explosieven gevonden bij Greyhound Station - oktober 2001
CNN.com:Explosieven gevonden in busstation Philadelphia - oktober 2001
C-4 had vliegtuig kunnen neerhalen - december 2001