C -4 (eksplosiv) - C-4 (explosive)

C-4
Isætning af blæserhætter i blokke af C-4 eksplosiv
Type	Højtydende kemisk sprængstof
Oprindelsessted	Det Forenede Kongerige
Servicehistorik
Brugt af	Forenede Stater
Krige	Vietnamkrigskrigen mod terror
Produktionshistorie
Designet	1956
Produceret	1956 - nuværende
Varianter	PE-4, M112
Specifikationer (M112)
Masse	1,25 lb (0,57 kg)
Længde	11 tommer (28 cm)
Bredde	2 tommer (5,1 cm)
Højde	1,5 tommer (3,8 cm)
Fyldning	RDX
Påfyldningsvægt	91%
detonation mekanisme	PETN -baseret detonerende ledning
Blastudbytte	Høj

C-4 eller sammensætning C-4 er en almindelig variant af den plastiske eksplosive familie kendt som sammensætning C , der bruger RDX som sit eksplosionsmiddel . C-4 er sammensat af sprængstoffer, plastbinder, blødgøringsmiddel for at gøre det plastisk, og sædvanligvis en markør eller deodorisering markør kemikalie. C-4 har en tekstur, der ligner modelleringsler og kan støbes til enhver ønsket form. C-4 er metastabil og kan kun eksplodere af stødbølgen fra en detonator eller sprængningshætte.

Et lignende britisk plasteksplosiv, også baseret på RDX, men med en anden blødgører end sammensætning C-4, er kendt som PE-4 (Plastic Explosive No. 4).

Udvikling

C-4 er medlem af sammensætning C-familien af ​​kemiske sprængstoffer. Varianter har forskellige proportioner og blødgørere og omfatter sammensætning C-2, sammensætning C-3 og sammensætning C-4. Det originale RDX-baserede materiale blev udviklet af briterne under anden verdenskrig og genudviklet som sammensætning C, når det blev introduceret til amerikansk militær. Det blev erstattet af sammensætning C-2 omkring 1943 og senere ombygget omkring 1944 som sammensætning C-3. Toksiciteten af ​​C-3 blev reduceret, koncentrationen af ​​RDX blev forøget, hvilket gav den forbedret sikkerhed ved brug og opbevaring. Forskning om en erstatning for C-3 blev påbegyndt før 1950, men det nye materiale, C-4, begyndte ikke pilotproduktion før i 1956. C-4 blev indsendt til patent som "Solid drivmiddel og en proces til fremstilling" marts 31, 1958, af Phillips Petroleum Company .

Egenskaber og anvendelser

Sammensætning

Sammensætning C-4, der bruges af de amerikanske væbnede styrker, indeholder 91% RDX ("Research Department Explosive", et eksplosivt nitroamin ), bundet af en blanding af 5,3% dioctylsebacat (DOS) eller dioctyladipat (DOA) som blødgøringsmiddel ( for at øge eksplosivitetens plasticitet ), fortykket med 2,1% polyisobutylen (PIB, et syntetisk gummi ) som bindemiddel og 1,6% af en mineralsk olie, der ofte kaldes "procesolie". I stedet for "proces olie," lav-viskositet motorolie anvendes til fremstilling af C-4 til civil brug.

Den britiske PE4 består af 88,0% RDX, 1,0% pentaerythritdioleat og 11,0% DG-29 lithiumfedt (svarer til 2,2% lithiumstearat og 8,8% mineralolie BP ) som bindemiddel; en taggant (2,3-dinitro-2,3-dimethylbutan, DMNB ) tilsættes med mindst 0,10% vægt af plasteksplosivet, typisk ved 1,0% masse. Den nyere PE7 består af 88,0% RDX, 1,0% DMNB-taggant og 11,0% af et bindemiddel, der består af lavmolekylær masse hydroxyltermineret polybutadien , sammen med en antioxidant og et middel, der forhindrer hærdning af bindemidlet ved længere tids opbevaring. PE8 består af 86,5% RDX, 1,0% DMNB taggant og 12,5% af et bindemiddel sammensat af di (2-ethylhexyl) sebacat fortykket med højmolekylær masse polyisobutylen.

Tekniske data ifølge Department of the Army for the Composition C-4 følger.

Fremstille

C-4 fremstilles ved at kombinere ovenstående ingredienser med bindemidler opløst i et opløsningsmiddel . Når ingredienserne er blevet blandet, ekstraheres opløsningsmidlet ved tørring og filtrering. Det endelige materiale er et fast stof med en snavset hvid til lysebrun farve, en kittlignende tekstur, der ligner modelleringsler, og en tydelig lugt af motorolie. Afhængig af dens tilsigtede anvendelse og producenten er der forskelle i sammensætningen af ​​C-4. For eksempel fastslog en amerikansk hærs tekniske manual fra 1990, at klasse IV-sammensætning C-4 består af 89,9 ± 1% RDX, 10 ± 1% polyisobutylen og 0,2 ± 0,02% farvestof, der selv består af 90% blychromat og 10% lampe sort . RDX klasse A, B, E og H er alle velegnede til brug i C-4. Klasser måles ved granulering.

Fremstillingsprocessen for sammensætning C-4 specificerer, at våd RDX og plastbindemiddel tilsættes i en blandingskande i rustfrit stål. Dette kaldes den vandige gyllebelægningsproces. Kedlen tromles for at opnå en homogen blanding. Denne blanding er våd og skal tørres efter overførsel til tørrebakker. Tørring med tvunget luft i 16 timer ved 50 ° C til 60 ° C anbefales for at fjerne overskydende fugt.

C-4 produceret til brug af det amerikanske militær, kommercielle C-4 (også produceret i USA) og PE-4 fra Storbritannien har hver deres unikke egenskaber og er ikke identiske. Det er påvist, at analyseteknikkerne for sekundær ion-massespektrometri og fly-time fotopelektronspektroskopi diskriminerer begrænsede forskelle i forskellige C-4 kilder. Kemiske, morfologiske strukturelle forskelle og variation i atomkoncentrationer er påviselige og definerbare.

Detonation

En detonation i en sprængresistent skraldespand ved hjælp af en stor C-4 sprængladning.

C-4 er meget stabil og ufølsom over for de fleste fysiske stød. C-4 kan ikke detoneres ved et skud eller ved at tabe det på en hård overflade. Det eksploderer ikke, når det tændes eller udsættes for mikrobølger . Detonation kan kun startes af en chokbølge , f.eks. Når en detonator, der er indsat i den, affyres. Når det detoneres, nedbrydes C-4 hurtigt for at frigive nitrogen, vand og carbonoxider samt andre gasser. Detonationen fortsætter med en eksplosiv hastighed på 8.092 m/s (26.550 ft/s).

En stor fordel ved C-4 er, at den let kan støbes til enhver ønsket form for at ændre retningen af ​​den resulterende eksplosion. C4 har høj skæreevne. For eksempel tager en fuldstændig afskæring af en 14 tommer (36 cm) dyb I-stråle mellem 680 og 910 g) C4, når den påføres korrekt i tynde ark.

Form

C-4 pakket som standard størrelse M112 nedrivningsgebyrer. Nogle gange bruges 16 blokke af M112 til at oprette en M183 nedrivningsafgiftssamling.

Militær klasse C-4 er almindeligt pakket som M112 nedrivningsblok . Nedrivningsladningen M112 er en rektangulær blok af sammensætning C-4 ca. 2 x 1,5 mm (51 mm × 38 mm) og 11 tommer (280 mm) lang og vejer 1,70 lb (570 g). M112 er pakket ind i en til tider olivenfarvet Mylar -filmbeholder med et trykfølsomt tape på den ene overflade.

M112 nedbrydningsblokke af C-4 fremstilles sædvanligvis i M183 "nedrivningsladningssamling", som består af 16 nedrivningsgebyrer for M112 blok og fire primingaggregater pakket ind i militær bæretaske M85. M183 bruges til at bryde forhindringer eller nedrive store strukturer, hvor der kræves større sæklader . Hver priming-enhed indeholder en 1,5 eller 6,1 m lang detonatkabel, der er samlet med detonerende snorklips og er lukket i hver ende med en booster. Når ladningen detonerer, omdannes sprængstoffet til komprimeret gas. Gassen udøver tryk i form af en chokbølge, som ødelægger målet ved at skære, bryde eller kratere.

Andre former omfatter minerydning linje afgift og M18A1 Claymore minen .

Sikkerhed

Sammensætning C-4 findes i den amerikanske hærs sikkerhedsdatablad på arknummer 00077. Den amerikanske militærs indvirkningstest indikerer, at sammensætning C-4 er mindre følsom end sammensætning C-3 og er temmelig ufølsom. Ufølsomheden tilskrives brug af en stor mængde bindemiddel i dets sammensætning. En række skud blev affyret mod hætteglas indeholdende C-4 i en test kaldet "rifle bullet test". Kun 20% af hætteglassene brændte, og ingen eksploderede. Mens C-4 bestod hærens bullet impact og fragment impact tests ved omgivelsestemperatur, mislykkedes det chokstimulus, sympatisk detonation og formede ladestråletest. Yderligere tests blev udført, herunder "pendulfriktionstesten", der målte en eksplosionstemperatur på fem sekunder på 263 ° C til 290 ° C. Den nødvendige initieringsladning er 0,2 gram blyazid eller 0,1 gram tetryl . Resultaterne af 100 ° C varmetest er: 0,13% tab i de første 48 timer, intet tab i de andet 48 timer og ingen eksplosioner i 100 timer. Vakuumstabilitetstesten ved 100 ° C giver 0,2 kubikcentimeter gas på 40 timer. Sammensætning C-4 er i det væsentlige nonhygroskopisk .

Den chok følsomhed af C-4 er relateret til størrelsen af nitramine partikler. Jo finere de er, jo bedre hjælper de med at absorbere og undertrykke stød. Brug af 3-nitrotriazol-5-on (NTO) eller 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzen (TATB) (tilgængelig i to partikelstørrelser (5 µm, 40 µm)), som erstatning for RDX, er også i stand til at forbedre stabiliteten til termisk, stød og påvirkning/friktionsstimulering; TATB er imidlertid ikke omkostningseffektiv, og NTO er vanskeligere at bruge i fremstillingsprocessen.

Analyse

Toksicitet

C-4 har toksiske virkninger på mennesker ved indtagelse. Inden for få timer forekommer flere generaliserede anfald, opkastninger og ændringer i mental aktivitet. Der ses en stærk forbindelse til centralnervedysfunktion . Ved indtagelse kan patienter administreres en dosis aktivt kul for at adsorbere nogle af toksinerne og haloperidol intramuskulært og diazepam intravenøst ​​for at hjælpe patienten med at kontrollere anfald, indtil det er gået. Indtagelse af små mængder C-4 vides imidlertid ikke at forårsage nogen langsigtet forringelse.

Efterforskning

Indpakning på emballeret C-4 indikerer, at den er blevet mærket for lettere registrering. Selvom der ikke bruges nogen taggant, kan der stadig anvendes sofistikerede retsmedicinske midler til at identificere tilstedeværelsen af ​​C-4.

Hvis C-4 er markeret med en taggant, f.eks. DMNB, kan den detekteres med en eksplosiv dampdetektor, før den er blevet detoneret. En række metoder til analyse af eksplosive restkoncentrationer kan bruges til at identificere C-4. Disse omfatter optisk mikroskopundersøgelse og scanningselektronmikroskopi for ureageret eksplosiv, kemiske pletprøver, tyndtlagskromatografi , røntgenkrystallografi og infrarød spektroskopi for produkter fra den eksplosive kemiske reaktion. Små partikler af C-4 kan let identificeres ved blanding med thymolkrystaller og et par dråber svovlsyre. Blandingen bliver rosenfarvet ved tilsætning af en lille mængde ethylalkohol.

RDX har en høj dobbeltbrydning , og de andre komponenter, der almindeligvis findes i C-4, er generelt isotrope ; dette gør det muligt for kriminaltekniske teams at opdage sporrester på fingerspidserne af personer, der for nylig har været i kontakt med stoffet. Imidlertid er positive resultater meget varierende, og massen af ​​RDX kan variere mellem 1,7 og 130  ng , hver analyse skal håndteres individuelt ved hjælp af forstørrelsesudstyr. De krydspolariserede lysbilleder opnået ved mikroskopisk analyse af fingeraftrykket analyseres med gråskala-tærskelværdi for at forbedre kontrasten for partiklerne. Kontrasten vendes derefter for at vise mørke RDX -partikler mod en lys baggrund. Relative antal og positioner af RDX -partikler er blevet målt fra en række på 50 fingeraftryk tilbage efter et enkelt kontaktindtryk.

Militær og kommerciel C-4 blandes med forskellige olier. Det er muligt at skelne mellem disse kilder ved at analysere denne olie ved høj temperatur gaskromatografi-massespektrometri . Olien og blødgører skal adskilles fra C-4-prøven, typisk ved anvendelse af et upolært organisk opløsningsmiddel, såsom pentan efterfulgt af ekstraktion af fastfase på blødgører på silica. Denne analysemetode er begrænset af fremstillingsvariationer og distributionsmetoder.

Brug

Vietnamkrigen

Amerikanske soldater under Vietnamkrigstiden ville nogle gange bruge små mængder C-4 som brændstof til opvarmningsrationer, da det vil brænde, medmindre detoneres med et primært sprængstof . Brænding af C-4 producerer imidlertid giftige dampe, og soldater advares om farerne ved personskade, når de bruger sprængstoffet i plast.

Blandt felttropper i Vietnam blev det almindelig kendt, at indtagelse af en lille mængde C-4 ville producere en " høj " lignende til ethanol. Andre ville indtage C-4, almindeligvis hentet fra en Claymore-mine , for at fremkalde midlertidig sygdom i håb om at blive sendt på sygemelding.

Brug i terrorisme

Terroristgrupper har brugt C-4 verden over i terrorhandlinger og oprør samt indenlandsk terrorisme og statsterrorisme .

Sammensætning C-4 anbefales i al-Qaidas traditionelle læreplan for eksplosivtræning. I oktober 2000 brugte gruppen C-4 til at angribe USS Cole og dræbte 17 sejlere. I 1996 brugte saudiske Hizbollah- terrorister C-4 til at sprænge Khobar Towers , et amerikansk militær boligkompleks i Saudi-Arabien . Sammensætning C-4 er også blevet brugt i improviserede eksplosive enheder af irakiske oprørere .

Se også

Referencer

eksterne links

• HowStuffWorks -artikel
• The Original Anarchists Cookbook Ch. 137. "Reclamation of RDX from C-4 Explosives" af Jolly Roger
• Encyclopedia of Explosives and Related Items Volume 3
• US Army Technical Manual: Military Explosives
• American Ordnance M112 Demolition Block datablad
• American Ordnance M183 Demolition Charge datablad
• Ensign-Bickford M112 nedrivningsblok datablad