A puskapor évszázadokon át uralta a haditechnikát és a bányászatot. A XIX. században felfedezett nitroglicerin új utat nyitott a robbantások terén. Használata sok emberáldozatot követelt, míg 1867-ben A. Nobel gyártani nem kezdte a kevésbé veszélyes, könnyebben szállítható és kezelhető dinamitot. Ez idő tájt találták fel a trotilt és az ammonitot is.
A XX. század elején a választékok száma már több tucatot tett ki, és fokozatosan kialakultak a vegyi robbanóanyagok családfái – az alapanyag és a felhasználás célja szerint csoportosítva. A robbanóanyagokat egyre nagyobb mértékben kezdték használni a bányászatban; ipari felhasználásuk köre fokozatosan nőtt, és bővül ma is. Az emberek tudatában – gyakran indokolt beidegződési zavar folytán – a robbanás félelemmel társul, pedig veszélyessége vagy hasznossága csak a szándéktól függ: késsel lehet szobrot faragni és embert ölni is…
A robbanás egyes anyagoknak, labilis vegyületeknek nagy hő- és gáztömeg keletkezésével járó rendkívül gyors átalakulása. A robbanóanyag sajátosságaitól és tömegétől függően több tíz- vagy akár százezer légkört kitevő nyomás keletkezik, amely hatalmas sebességgel terjed szét. A robbanóanyagok éppen ebben különböznek más energiaforrásoktól: kis térfogatban hatalmas energiát összpontosítanak. Egy köbdeciméter nem is olyan erős robbanóanyag, mint például az ammonit, 700 kilokalória hőt eredményez, míg ugyanannyi szén és oxigén keveréke mindössze 4,2 kilokalóriát. Egy kiló robbanóanyag energiájával egy köbméter, vagyis körülbelül 2,5 tonna követ száz méter magasságba lehet röpíteni. Szükséges azonban megjegyezni, hogy a robbanás hatásfoka elég alacsony: mindössze 3-7 százaléka jelent hasznosítható energiát. A gázok gyors szétterjedésével maga az energia is szétszóródik, s csak kis hányada végzi a célnak megfelelő munkát.
A robbanóanyagok lehetnek vegyületek vagy egyszerű keverékek. Tiszta vegyületeket ma már ritkán használnak, mivel azok nagyon érzékenyek. A keverékek (dinamit, trotil stb.) kevésbé veszélyesek, használatuk biztonságosabb. Felrobbantásukhoz érzékenyebb, beindító lőszereket kell használni (higanyfulminát, tetril, teneresz stb.). Gyutacsba helyezve ezek is csak külső hatásra robbannak – véletlen ütődésre vagy irányított gyújtózsinóros, elektromos gyújtásra. A vegyi robbanóanyagok – tulajdonságaik alapos szakismeretével és a szabályok betartásával – balesetveszély nélkül használhatók. A balesetek leggyakoribb oka a felelőtlenség vagy a hozzánemértés. Annak, aki vele dolgozik, a robbanóanyagot úgy kell ismernie, mint, mondjuk, az idomítónak a vadállatot. A robbantómesterek nemcsak hozzáértésből, hanem pszichológiai, jellembeli rátermettségből is vizsgáznak. A balesetek elkerülése végett – és hogy felelőtlenek kezébe ne kerüljenek – a robbanóanyagok szállításához, raktározásához szigorú felügyelet, őrség szükséges.
A robbanóanyagok ipari felhasználásának legismertebb területe a bányászat. Föld alatti és felszíni kitermeléseknél ritka az a bányamunkálat, ahol ne dolgoznának robbanóanyaggal. Világviszonylatban évente több százezer tonnát használnak fel kőzetek, ércek jövesztésére, darabolására. Gyakran használnak robbanóanyagot építkezéseknél is – csatornák, gátak, töltések kivitelezésére, mindenütt, ahol a nagy földtömegek megmozgatása hatalmas munkával jár. De hát miért használnak ilyen nagy mennyiségű robbanóanyagot ma is, amikor léteznek nagy teljesítményű kotrógépek, földgyalúk? Hiszen ráadásul hatásfokuk elég alacsony és használatuk
költségesebb, mint a gépek üzemeltetése?
A robbantást a kemény kőzetekben nem lehet helyettesíteni. A kotrógép a sziklának csak a közvetlen felületét képes szétzúzni, néhány centiméter mélységig, nagy kopás árán. Ezzel szemben a robbanási hullám nagy távolságra szállítja az energiát, behatol a mélyebb rétegekbe, repedéseket okoz és feldarabolja a legkeményebb sziklákat is. Sok esetben a kotrógépek használata csak a robbanás után gazdaságos. Gyakran nehezen hozzáférhető helyeken kell megmozgatni a földtömegeket, ahova könnyebb lőszert szállítani, mint gépeket és a kellő mennyiségű üzemanyagot. Ugyanakkor a robbanás gyors folyamat és a sürgősen elvégzendő munkálatoknál (folyók, völgyek elzárása) célszerűbb, mint a viszonylag lassan dolgozó kotrók használata. Masszív robbantásokkal, úgynevezett nagyrobbantásokkal rövid idő alatt több millió köbméter földet, kőzetet lehet kimozdítani, áthelyezni bizonyos távolságokra. A robbantástechnika mai szintjén már nem ritka egyszerre több ezer tonna vegyi robbanyóanyag felhasználása. Két masszív robbantással az Alma-Ata melletti védőgát építésénél például több mint 2 millió köbméter földet mozdítottak meg; a bajpazinszki vízierőmű építésénél a Vahs folyását egyetlen robbantással, körülbelül 900 000 köbméter anyag lezúditásával sikerült elzárni, így fölöslegessé vált egy kitérő vízlevezető alagút ásása, ami elég költséges lett volna.
Az ilyen nagyszabású munkálatoknál a jövőben a vegyi robbanóanyagok használatát csökkenteni fogja a nukleáris energia használata, mivel a magenergia gazdaságosabb: míg egy tonna vegyi robbanóanyag elhelyezésének közepesen 1,5 köbméter föld alatti üreg ásása szükséges, a nukleáris robbantáshoz elégséges egy szondalyuk is, éppen ezért könnyebben használható a mélyszinti robbantásoknál.
Az ásványi nyersanyagszükséglet rohamos növekedésével és a kitermelés szintjének a mélyülésével párhuzamosan a jövőben újabb fejtési technológiák alkalmazására is szükség lesz. Az egyik lehetőség a föld alatti vegyi reaktorok használata, amelyek segítségével feloldják a hasznos ásványi nyersanyagot és csöveken át emelik a felszínre, anélkül, hogy az egész kőzetmasszívumot megmozgatnák. Ehhez pedig szükséges az érc előzetes feldarabolása, zárt térben. Mivel a mélységgel arányosan növekszik a kőzetnyomás, a repesztéshez hatalmas energiára lesz szükség, amit csak a maghasadás tud biztosítani. A Szovjetunióban és az USA-ban végzett nukleáris robbantások eredményeiből kitűnik, hogy nagy mélységben, egy közepes keménységű gránitban, egy 60 kilotonnás robbantás okozta rugalmas deformáció sugara meghaladja a 300 métert. A robbantás körzetéből körülbelül egymillió köbméter kőzet nyomódik ki, ennek következtében közel 100 méter átmérőjű és 300 méter magas „beomlási kürtő” alakul ki.
Az így keletkező porozitás (hézagosság) biztosítja a vegyi anyagok behatolását.
A nukleáris robbantások békés célú felhasználása érdekében tartott szovjet–amerikai műszaki megbeszéléseken elhangzott véleményekből kitűnik, hogy a kísérletek eredményesek és a robbantásokat hatékonyan fel lehet használni kőolaj- és földgázkitermelésnél, csatornák és vízgyűjtők építésénél, érctartalékok feföldelésénél, a folyami és tengeri hajózást gátló sziklák lerobbantásánál stb. A jövőben lehetségessé válik a kedvezőtlen felszíni formák megváltoztatása, a hegyekben megfelelő fennsíkok kialakítása építkezések céljából.
A masszív robbantások alapos hozzáértést és pontos számításokat követelnek. A föld és a kőzetek mozgatásának irányát csak jól elhelyezett töltetek biztosítják és a kellő mennyiségtől függ a robbantás hatékonysága, gazdaságossága, eredményessége. Ez nehéz feladat a tudás mai magas szintjén is, mivel a Föld belső felépítése számos meglepetést tartogathat. A kísérletek azt bizonyítják, hogy van lehetőség az ilyen hatalmas tömegek pontos mozgatására is; a robbanás hatása irányítható és a modern elektronikus számítógépek még a gyors lefolyású (5 kilométeres másodpercenkénti) robbanás idején is lehetőséget adnak – előre elhelyezett segédtöltetek felhasználásával, előzetesen megállapított számítási programalapján – az eredmény helyesbítésére.
Vajon okozhat-e a földrengéshez hasonló katasztrófát egy ilyen hatalmas erejű robbantás? Mivel a robbanás erejét a kitűzött célnak megfelelően lehet adagolni és hatását irányítani, következményei nem hasonlíthatók a természetes földrengéséhez. Maga a katasztrófát okozó földrengés ereje egyébként meghaladja a néhány megatonna robbanóenergiát, míg az irányított robbantások értékét csak kilotonnákban mérjük.
A robbanóenergia más ipari felhasználásai kevésbé ismeretesek, habár jelentőségük egyre növekszik.
A robbanás 10–400 ezer atmoszféra nyomású lökőhullámot fejleszt. Ha ez ellenállásba, például fémbe ütközik, a visszaverődő hullám ereje még nagyobb lesz, elérheti a néhány millió atmoszférát. Ha a robbanás erejével egy szilárd tárgyat egy másik szilárd tárgyba röpítünk, a nyomás elérheti a 10–15 millió légkört, így a robbanás ereje felhasználható fémek préselésére, hegesztésre és más technológiai folyamatokban mint fémporpréselés, fémvágás, felületek edzése stb. Ma több kitűnő hegesztési módszer ismeretes. Feltehető a kérdés: miért vált szükségessé a hegesztésben a robbanóanyagok használata, és mi ennek az előnye?
Robbanóenergiával olyan anyagokat is össze lehet hegeszteni, amelyeket semmi más módszerrel – például az acélt ólommal. Nem kevésbé fontos sajátosság, hogy robbanóhegesztéssel lehetővé vált nagy felületek összenövesztése, még vékony fémlemezek esetében is. Nemrég egy novoszibirszki nemzetközi műszaki értekezleten bemutattak egy 18 négyzetméter felületű vaslemezt, amelyet három milliméter vastagságú rozsdamentes acéllemezzel vontak be, robbanóhegesztéssel. Így egyszerre tíz-húsz fémlemezt is össze lehet hegeszteni. Sikerrel alkalmazták a robbanóhegesztést kábelekösszekötésénél is.
A robbanóhegesztés üzemi alkalmazásánál, természetesen, a célnak megfelelő termekre van szükség és jól kiképzett szakmunkásokra. Azonkívül ma már több fajta, a hegesztésnél bevált robbanóanyag-pasztát gyártanak. E módszereknek széles távlatai vannak a fémek megmunkálásában, mivel egyszerű technológiai folyamattal és olcsó felszereléssel, kis költségekkel és rövid idő alatt sikeresen használhatók.
A robbantás ipari felhasználásának ma több mint száz formája van és a lista – újabb technológiák bevezetésével – egyre nő. A robbantás forradalmasítja a vulkanizálást, a gravírozást (metszetek készítését), új távlatot nyit a mesterséges kristályok gyártásában, segítségével érdekes eredményeket értek, el a vegyészetben is, a különböző polimerek előállításánál.
A robbanás tehát, megszelídítve, a fejlődés szolgálatába állítható. Az ember öntudatától és bölcsességétől függ, hogy ezt az erőforrást ne rombolásra használja fel, hanem építésre.
Megjelent A Hét VI. évfolyama 2. számában, 1975. január 10-én. Az 1974-es cikkpályázatunk egyik díjnyertes írása.
