Detonation

Eine Detonation ist eine Explosion, bei der die Ausbreitung der chemischen Reaktion im Sprengstoff mit einer Stoßwelle gekoppelt ist. Im Gegensatz zu einer Deflagration, also dem im Vergleich zur Schallgeschwindigkeit langsamen Abbrand des Sprengstoffs, gibt es bei der Detonation auch ohne Verdämmung einen Knall.

Reaktion

Bei der Detonation von Sprengstoff durchläuft eine sehr schmale Stoßfront den Sprengstoff. Es handelt sich um einen Verdichtungsstoß, der Druck und Temperatur stark erhöht. Der Druck kann 500 Kilobar erreichen, die Temperatur 6000 °C; die Materie ist damit ionisiert (wird elektrisch leitend) und emittiert Licht, erkennbar als Detonationsblitz. Die Freisetzung der chemischen Reaktionsenergie setzt eine Umlagerung von Atomen voraus, was etliche Nanosekunden dauern kann, entsprechend einer Breite der Reaktionszone in der Größenordnung von einem Millimeter, abhängig vom Sprengstoff. In ihr fällt die Dichte etwa auf den ursprünglichen Wert, Temperatur und Druck jedoch nicht so sehr, durch die freigesetzte Reaktionsenergie. Das treibt auf der mikroskopischen Skala die Stoßfront an, die sonst über kurz oder lang durch Dissipation auslaufen würde, und erhöht unter Umständen auf einer größeren Längen- und Zeitskala die Sprengwirkung. Dabei hilft, wenn sich bei der makroskopischen Expansion kleine Moleküle, also gasförmige Endprodukte bilden.

Quelle

• J. Taylor: Detonation in Condensed Explosives. Clarendon Press, Oxford 1952