爆発物

爆発物（または爆発性物質）は、突然放出されると爆発を引き起こす可能性のある大きな潜在エネルギーを含む反応性物質であり、通常は光、熱、音、圧力の発生を伴います。爆薬は測定された量の爆発性物質であり、1つの成分のみで構成されるか、少なくとも2つの物質を含む混合物です。

爆発性物質に蓄えられた位置エネルギーは、例えば

• ニトログリセリンや穀物粉塵などの化学エネルギー
• ガスボンベ、エアゾール缶、沸騰した液体などの加圧ガスの膨張による蒸気爆発
• 核分裂性同位 元素である ウラン235やプルトニウム239などの核エネルギー

爆発物は、その膨張速度によって分類することができます。爆発する物質（化学反応の最前線が音速よりも速く物質内を移動する）は「高性能爆薬」と呼ばれ、爆燃する物質は「低性能爆薬」と呼ばれます。爆発物は、その感度によって分類することもできます。比較的少量の熱や圧力で起爆する敏感な物質は一次爆薬であり、比較的鈍感な物質は二次爆薬または三次爆薬です。

爆発する可能性のある化学物質は多種多様ですが、爆発物として使用する目的で特別に製造された化学物質は少数です。残りの化学物質は、非常に危険、敏感、有毒、高価、不安定、または短期間で分解または劣化しやすいものです。

対照的に、爆発せずに燃える物質は、単に可燃性または引火性であるだけです。

しかし、その区別は明確ではありません。粉塵、粉末、ガス、揮発性有機液体などの特定の物質は、通常の条件下では単純に可燃性または引火性である可能性がありますが、拡散した空中の雲、閉じ込められた状態、または突然の放出など、特定の状況または形態では爆発性になります。

ギリシャ火薬などの初期の熱兵器は、古代から存在していました。化学爆薬の歴史は、その根底には火薬の歴史があります。^{[1] [2]} 9世紀の唐の時代、中国の道教の錬金術師たちは不老不死の妙薬を見つけようと熱心に取り組んでいました。^[3]その過程で、彼らは1044年に石炭、硝石、硫黄から作られた黒色火薬の爆発物の発明に偶然出会いました。火薬は化学爆薬の最初の形で、1161年までに中国人は戦争で初めて爆薬を使用していました。^{[4] [5] [6]}中国人は竹や青銅の筒から発射する爆薬を竹爆竹として取り入れました。中国人はまた、竹爆竹の中に生きたネズミを入れました。敵に向かって発射されると、燃えるネズミは大きな心理的影響を及ぼし、敵兵を怖がらせ、騎兵隊を暴走させた。^[7]

黒色火薬よりも強力な最初の実用的な爆薬は、1847年に開発されたニトログリセリンでした。ニトログリセリンは液体で非常に不安定なため、1863年にニトロセルロース、トリニトロトルエン ( TNT )、1867年に無煙火薬、ダイナマイト、そしてゼリグナイトに置き換えられました(最後の2つは、化学的代替品ではなくニトログリセリンの洗練された安定化製剤であり、どちらもアルフレッド・ノーベルが発明しました)。第一次世界大戦では、砲弾にTNTが採用されました。第二次世界大戦では、新しい爆薬が広範に使用されました (第二次世界大戦中に使用された爆薬の一覧を参照)。

代わりに、これらはC-4やPETNなどのより強力な爆薬に大きく置き換えられました。しかし、C-4とPETNは金属と反応して簡単に発火しますが、TNTとは異なり、C-4とPETNは防水性と可鍛性を備えています。^[8]

爆発物の最大の商業的用途は鉱業である。鉱山が地表であろうと地下に埋設されているかにかかわらず、限られた空間内で高性能爆薬または低出力爆薬を爆発または爆燃させることにより、かなり特定の体積の脆い物質（岩石）を、はるかに大きな体積の同一または類似の物質から解放することができる。鉱業では、燃料油と硝酸アンモニウム溶液のエマルジョン^[9] 、硝酸アンモニウムの粒（肥料ペレット）と燃料油（ANFO）の混合物、硝酸アンモニウムと可燃性燃料のゼラチン状懸濁液またはスラリー^[10]などの硝酸塩ベースの爆発物を使用する傾向がある。

材料科学および工学では、爆薬はクラッディング（爆発溶接）に使用されます。ある材料の薄い板を、異なる材料の厚い層（通常は両方の層とも金属）の上に置きます。薄い層の上に爆薬を置きます。爆薬の層の一方の端で爆発が起こります。2 つの金属層が高速かつ大きな力で押し付けられます。爆発は、爆発開始場所から爆薬全体に広がります。理想的には、これにより 2 つの層の間に冶金結合が生成されます。

衝撃波がどの地点でもかかる時間は短いため、深さの一定部分を通じて 2 つの金属とその表面化学成分の混合が見られ、何らかの形で混合される傾向があります。材料の端に達したときに、いずれかの層の表面材料の一部が最終的に排出される可能性があります。したがって、現在「溶接」されている二重層の質量は、最初の 2 つの層の質量の合計よりも小さくなる可能性があります。

^{衝撃波と静電気によって}静電粒子加速器などの高速弾を発射できる用途がある。^{[11 ]}

爆発は、自発的な化学反応の一種で、一旦始まると、反応物から生成物への変化の際の大きな発熱変化（大量の熱の放出）と大きな正のエントロピー変化（大量のガスの放出）の両方によって引き起こされ、それによって熱力学的に好ましいプロセスであるとともに、非常に急速に伝播するプロセスとなります。したがって、爆発物は、化学結合に蓄えられた大量のエネルギーを含む物質です。ガス生成物のエネルギー安定性、ひいては生成は、一酸化炭素、二酸化炭素、（二）窒素などの強く結合した種の形成によってもたらされます。これらの種には、ほぼ 1 MJ/モルの結合強度を持つ強力な二重結合と三重結合が含まれています。したがって、市販の爆発物のほとんどは、–NO ₂、–ONO ₂、–NHNO ₂基を含む有機化合物であり、爆発すると前述と同様のガスを放出します（例：ニトログリセリン、TNT、HMX、PETN、ニトロセルロース）。^[12]

爆発物は、燃焼速度に応じて低爆薬と高爆薬に分類されます。低爆薬は急速に燃え（または爆燃）、高爆薬は爆発します。これらの定義は異なりますが、急速な分解を正確に測定するという問題があるため、爆発物の実際の分類は困難です。反応が単なる爆燃ではなく爆轟として分類されるためには、試験対象の物質を通る反応衝撃波の伝播が、その物質を通る音速よりも速くなければなりません。液体または固体物質を通る音速は、通常、空気またはその他のガスを通る音速よりも桁違いに速くなります。

従来の爆発物の仕組みは、衝撃に敏感な炭素と水素が急速に酸化されて二酸化炭素、一酸化炭素、水蒸気になるというものです。硝酸塩は通常、炭素と水素の燃料を燃やすために必要な酸素を提供します。高性能爆薬は、酸素、炭素、水素が 1 つの有機分子に含まれている傾向があり、ANFO などの感度の低い爆薬は、燃料 (炭素と水素の燃料油) と硝酸アンモニウムの組み合わせです。爆発エネルギーを高めるために、粉末アルミニウムなどの増感剤を爆薬に加えることもできます。爆発すると、爆薬配合物の窒素部分が窒素ガスと有毒な一酸化窒素として発生します。

爆発物の化学分解には、数年、数日、数時間、あるいはほんの一瞬かかることがあります。貯蔵中にゆっくりと分解が進行し、安定性の観点からのみ関心が持たれます。分解以外の 2 つの急速な形態、すなわち爆燃と爆発の方がより関心が持たれます。

デフラグレーションでは、爆発物の分解は、音速よりも遅い速度（ほとんどの液体または固体物質では通常340 m / sまたは1240 km / h以上）で爆発物中をゆっくりと移動する炎の前面によって伝播します^{[13] 。これは、音速よりも速い速度で発生するデトネーションとは対照的です。デフラグレーションは、}低爆発性物質の特性です。

この用語は、爆発現象を説明するために使用され、衝撃波が爆発物内の音速を超える速度で爆発物を横切り、分解が伝播します。 ^[14]衝撃波は、通常、毎秒数千メートルの超音速で高爆発性物質を通過することができます。

化学爆発物に加えて、より特殊な爆発物や、爆発を引き起こす特殊な方法も数多く存在します。例としては、核爆発物や、高強度レーザーや電弧で物質を急激に加熱してプラズマ状態にする方法などがあります。

レーザー加熱とアーク加熱は、レーザー起爆装置、爆発ブリッジワイヤ起爆装置、および爆発箔起爆装置で使用され、従来の化学爆発物にレーザーまたは電気アーク加熱によって衝撃波とその後の爆発が発生します。レーザーと電気エネルギーは現在、実際には必要なエネルギーの大部分を生成するために使用されていませんが、反応を開始するためにのみ使用されています。

爆発物が特定の用途に適しているかどうかを判断するには、まずその物理的 特性を知る必要があります。爆発物の有用性は、特性とそれに影響を与える要因を完全に理解して初めて評価できます。重要な特性のいくつかを以下に示します。

感度とは、爆発物の点火や爆発のしやすさ、つまり必要な衝撃、摩擦、熱の量と強さを指します。感度という用語を使用する場合は、どのような感度が問題になっているのかを明確にする必要があります。特定の爆発物の衝撃に対する相対的な感度は、摩擦や熱に対する感度とは大きく異なる場合があります。感度を決定するために使用されるテスト方法には、次のようなものがあります。

• 衝撃– 感度は、標準の重りを材料に落として爆発させる距離で表されます。
• 摩擦– 感度は、反応を引き起こすのに十分な摩擦を生み出すために材料に加えられる圧力の量によって表されます。
• 熱感度は、物質の分解が起こる温度で表されます。

特定の爆発物（通常は上記の 3 つの軸の 1 つ以上に対して非常に敏感ですが、常にそうとは限りません）は、圧力低下、加速、鋭い角や粗い表面の存在、不適合な材料、さらにはまれに核放射線や電磁放射線などの要因に対して特異に敏感である場合があります。これらの要因は、実用性を排除する可能性のある特別な危険性を伴います。

感度は、特定の目的のために爆発物を選択する際に考慮すべき重要な要素です。装甲貫通弾の爆発物は、比較的低感度でなければなりません。そうでないと、衝撃の衝撃で目的の地点まで貫通する前に爆発してしまいます。核爆弾の周りの爆発レンズも、偶発的な爆発のリスクを最小限に抑えるために、非常に低感度になるように設計されています。

爆発物を持続的に起爆させる能力の指標。これは、爆発物を持続的かつ連続的に起爆させる起爆装置の威力によって定義されます。10個の起爆装置 (n. 1 から n. 10 まで) で構成されるSellier-Bellotスケールが参照されます。各起爆装置は、増加する装薬重量に対応します。実際には、現在市場に出回っている爆発物のほとんどは、n. 8 の起爆装置に反応します。この場合の装薬は、雷管 2 グラムの雷管水銀に相当します。

爆発物の塊の中で反応過程が伝播する速度。ほとんどの商業用鉱山用爆発物の爆発速度は 1800 m/s から 8000 m/s の範囲です。今日では爆発速度は正確に測定できます。密度とともに、大気圧の過圧と地面の加速の両方で伝達されるエネルギー収量に影響を与える重要な要素です。定義上、黒色火薬や無煙火薬などの「低爆発物」の燃焼速度は 171～631 m/s です。^{[15]一方、「高性能爆薬」は、}起爆索などの一次爆薬であれ、TNT や C-4 などの二次爆薬であれ、燃焼速度が約 6900～8092 m/s とかなり高くなります。^[16]

安定性とは、爆発物が劣化することなく保管される能力のことです。

爆発物の安定性に影響を与える要因は次のとおりです。

• 化学組成。最も厳密な技術的意味では、「安定性」という言葉は、基準状態または他の物質に対する物質のエネルギーを指す熱力学用語です。ただし、爆発物の文脈では、安定性は一般に爆発のしやすさを指し、これは化学反応速度(分解速度) に関係します。したがって、熱力学的に安定しているという用語と運動学的に安定しているという用語を区別するには、前者を「不活性」と呼ぶのがおそらく最善です。逆に、運動学的に不安定な物質は「不安定」であると言われています。ニトロ (–NO ₂ )、硝酸塩(–ONO ₂ )、アジド(–N ₃ ) などの特定の基は、本質的に不安定であることが一般的に認識されています。運動学的には、分解反応に対する活性化障壁は低いです。その結果、これらの化合物は炎または機械的衝撃に対して高い感受性を示します。これらの化合物の化学結合は主に共有結合であることが特徴で、そのため高いイオン格子エネルギーによって熱力学的に安定化されていません。さらに、これらの化合物は一般に正の生成エンタルピーを持ち、より熱力学的に安定した（より強く結合した）分解生成物を生成するための分子内部の再配置に対する機構的障害はほとんどありません。たとえば、アジ化鉛Pb(N ₃ ) ₂では、窒素原子がすでに互いに結合しているため、Pb と N ₂ ^[1]への分解は比較的簡単です。
• 保管温度。爆発物の分解速度は、温度が高いほど速くなります。標準的な軍用爆発物はすべて、-10 ～ +35 °C の温度で高い安定性があると考えられますが、爆発物ごとに、熱分解速度が急激に加速し、安定性が低下する高温があります。経験則として、ほとんどの爆発物は、70 °C を超える温度で危険なほど不安定になります。
• 日光への曝露。窒素基を含む多くの爆発性化合物は、日光の紫外線に曝露されると急速に分解し、その安定性に影響を与えます。
• 放電。多くの爆発物では、 静電気や火花による起爆の危険性が一般的です。静電気やその他の放電は、状況によっては反応を引き起こし、爆発を引き起こすのに十分な場合があります。そのため、爆発物や花火を安全に取り扱うには、通常、作業者の適切な電気接地が必要です。

爆発物に適用されるパワーまたは性能という用語は、爆発物の作業能力を指します。実際には、爆発物がエネルギー伝達の方法で意図されたことを達成する能力として定義されます (破片の投射、空気爆風、高速ジェット、水中衝撃、泡エネルギーなど)。爆発のパワーまたは性能は、材料が意図された用途に適しているかどうかを評価する一連のカスタマイズされたテストによって評価されます。以下にリストされているテストのうち、シリンダー膨張テストと空気爆風テストはほとんどのテスト プログラムに共通であり、その他のテストは特定のアプリケーションをサポートします。

• シリンダー膨張テスト。通常は銅製の長い中空シリンダーに標準量の爆薬を詰め、片方の端で爆発させます。シリンダーの半径方向の膨張率とシリンダー壁の最大速度に関するデータを収集します。これにより、ガーニーエネルギーまたは 2 Eも決定されます。
• シリンダーの破片化。標準的な鋼鉄シリンダーに爆薬を詰め、おがくずピットで爆発させます。破片を収集し、サイズ分布を分析します。
• 爆発圧力（チャップマン・ジュゲ条件）。 標準サイズの円筒形爆薬の爆発によって水中に伝わる衝撃波の測定から得られた爆発圧力データ。
• 臨界直径の決定。このテストでは、特定の爆薬の装填物が自身の爆発波を維持するために必要な最小の物理的サイズを確定します。この手順では、爆発波の伝播が困難になるまで、一連の異なる直径の装填物を爆発させます。
• 大口径の爆轟速度。爆轟速度は、装填密度 (c)、装填物の直径、および粒径に依存します。爆発現象の予測に使用される爆轟の流体力学的理論には、大口径の装填物の直径、したがって爆轟速度は考慮されていません。この手順では、密度と物理的構造は同じだが直径が異なる一連の装填物を発射し、その結果得られた爆轟速度を外挿して、大口径の装填物の爆轟速度を予測する必要があります。
• 圧力とスケール距離。特定のサイズの爆薬を爆発させ、その圧力効果を標準距離で測定します。得られた値は TNT の値と比較されます。
• 衝撃とスケール距離の関係。特定の大きさの爆薬を爆発させ、その衝撃（圧力と時間の曲線の下の面積）を距離の関数として測定します。結果は表にまとめられ、TNT 換算値として表されます。
• 相対気泡エネルギー (RBE)。5～ 50 kg の電荷が水中で爆発し、圧電ゲージがピーク圧力、時定数、インパルス、エネルギーを測定します。

RBEはK _x 3として定義される。

_RBE = Ks

ここで、K = 実験電荷 ( x ) または標準電荷 ( s )に対する気泡膨張周期です。

爆発物は、強度に加えて、粉砕効果またはブリザンス（フランス語で「破壊する」という意味）という 2 番目の特性を示します。ブリザンスは、破砕砲弾、爆弾のケース、手榴弾の爆発の有効性を判断する上で重要です。爆発物が最大圧力（パワー）に達する速さが、ブリザンスの尺度となります。ブリザンスの値は、主にフランスとロシアで採用されています。

砂粉砕試験は、TNT と比較した相対的な破砕度を決定するために一般的に使用されています。2 つ以上の化合物の爆発特性を直接比較できる試験はありません。相対的な破砕度を測定するには、複数のそのような試験 (砂粉砕、トラウズルなど) のデータを調べることが重要です。比較のための真の値を得るには、現場での実験が必要です。

装填密度とは、単位体積あたりの爆薬の質量のことである。装填方法にはペレット装填、鋳造装填、プレス装填などいくつかあり、その選択は爆薬の特性によって決まる。採用する方法に応じて、装填された爆薬の平均密度は、爆薬の理論上の最大密度の 80～99% 以内になる。装填密度が高いと、内部摩擦に対する質量の抵抗力が増し、感度が下がる可能性がある。しかし、密度が個々の結晶が粉砕される程度まで高くなると、爆薬の感度が上がる可能性がある。装填密度が高ければ、より多くの爆薬を使用できるようになり、弾頭の威力が上がる。爆薬を感度点を超えて圧縮することも可能であり、これはデッドプレスとも呼ばれ、その点を超えると、材料はもはや確実に起爆できなくなるか、まったく起爆できなくなる。^[要出典]

揮発性は、物質が気化する速さです。揮発性が高すぎると、弾丸内に圧力が生じ、混合物が成分に分離することがよくあります。揮発性は爆発物の化学組成に影響を及ぼし、安定性が著しく低下する可能性があり、その結果、取り扱いの危険性が高まります。

爆発物に水が混入すると、爆発物の感度、強度、爆発速度が低下するため、非常に望ましくありません。吸湿性は、物質の吸湿傾向の尺度です。水分は、気化時に熱を吸収する不活性物質として作用し、望ましくない化学反応を引き起こす可能性のある溶媒として作用することで、爆発物に悪影響を及ぼします。爆発物の質量の連続性が低下する不活性物質によって、爆発の感度、強度、爆発速度が低下します。爆発中に水分が蒸発すると、冷却が起こり、反応温度が低下します。水分は爆発物の分解を促進し、さらに爆発物の金属容器の腐食を引き起こすため、安定性も水分の存在によって影響を受けます。

爆薬は、水の存在下での挙動に関して、それぞれ大きく異なります。ニトログリセリンを含むゼラチンダイナマイトは、ある程度の耐水性があります。硝酸アンモニウムをベースにした爆薬は、硝酸アンモニウムが水に非常に溶けやすく吸湿性があるため、耐水性がほとんどないか、まったくありません。

多くの爆発物はある程度毒性があります。製造入力物には、リスクがあるため特別な取り扱いが必要な有機化合物や危険物（発がん性物質など）が含まれる場合もあります。爆発物によっては、分解生成物、残留固体、ガスが有毒になる場合もありますが、二酸化炭素や水など無害なものもあります。

有害な副産物の例は次のとおりです。

• プライマーからの鉛、水銀、バリウムなどの重金属（大量射撃場で観察される）
• TNTからの一酸化窒素
• 過塩素酸塩を大量に使用した場合

「グリーン爆薬」は環境と健康への影響を減らすことを目指しています。その一例は、鉛アジ化物の代替品である鉛フリーの一次爆薬である銅(I)5-ニトロテトラゾレートです。^[17]

爆発性物質は、装置またはシステムの爆発列に組み込まれることがあります。一例として、ブースターに点火する花火の先導火線があり、これが主爆薬の爆発を引き起こします。

最も広く使用されている爆発物は、爆発的な化学反応とそれらの反応によって放出されるエネルギーによってガス状生成物に変換された凝縮液体または固体である。完全反応のガス状生成物は、通常、二酸化炭素、水蒸気、窒素である。^[18]理想気体の法則によって計算されたガスの体積は、爆発の特徴である高圧では大きすぎる傾向がある。^[19]最終的な体積膨張は、3桁、つまり爆発物1グラムあたり1リットルと推定される。酸素不足の爆発物は、煤や一酸化炭素や水素などのガスを生成し、大気中の酸素などの周囲の物質と反応する可能性がある。^[18]より正確な体積推定値を得るには、そのような副反応の可能性、水蒸気の凝縮、二酸化炭素などのガスの水溶解度を考慮する必要がある。^[20]

酸素バランスとは、爆発物がどの程度酸化されるかを示す表現である。爆発物分子に、炭素を全て二酸化炭素に、水素を全て水に、金属を全て金属酸化物に転換するのに十分な酸素しか含まれておらず、過剰分がない場合、その分子は酸素バランスがゼロであると言われる。分子が必要量よりも多くの酸素を含んでいる場合は酸素バランスがプラスであるとされ、必要量よりも少ない酸素を含んでいる場合は酸素バランスがマイナスであるとされる。^[21]爆発物の感度、強度、爆発力はすべて酸素バランスに多少依存しており、酸素バランスがゼロに近づくにつれて最大に近づく傾向がある。

化学爆発物は、ニトログリセリンなどの化学的に純粋な化合物、または黒色火薬や穀物の粉塵と空気などの燃料と酸化剤の混合物で構成されます。

一部の化合物は不安定で、衝撃を受けると反応し、爆発する可能性もあります。化合物の各分子は、エネルギーを放出して 2 つ以上の新しい分子 (通常はガス) に分解します。

• ニトログリセリン：非常に不安定で敏感な液体
• アセトン過酸化物：非常に不安定な白色の有機過酸化物
• TNT : 爆発せずに溶かして鋳造できる黄色の無感応結晶
• 硝酸セルロース：硝化レベルと条件に応じて高爆発性または低爆発性になる可能性がある硝化ポリマー
• RDX、 PETN、 HMX：純粋またはプラスチック爆薬として使用できる非常に強力な爆薬
  • C-4（または組成物C-4）：接着性と展性を持つように可塑化されたRDX プラスチック爆薬

上記の組成は爆発物のほとんどを説明していますが、実際の爆発物には他の物質が少量含まれていることがよくあります。たとえば、ダイナマイトは、非常に敏感なニトログリセリンと、安定剤の役割を果たすおがくず、粉末シリカ、または最も一般的な珪藻土の混合物です。爆発性化合物の粉末を結合するためにプラスチックやポリマーが加えられることがあります。ワックスを組み込むと、取り扱いが安全になります。アルミニウム粉末を導入すると、総エネルギーと爆風効果を高めることができます。爆発性化合物は「合金化」されることもよくあります。HMX または RDX 粉末を TNT と混合して (通常は溶融鋳造によって)、オクトールまたはサイクロトールを形成することがあります。

酸化剤は、化学反応において、爆発物の燃料成分が燃焼する 1 つ以上の酸化元素の原子を供給できる純粋な物質 (分子) です。最も単純なレベルでは、酸化剤自体が、気体酸素や液体酸素などの酸化元素である場合があります。

• 黒色火薬：硝酸カリウム、木炭、硫黄
• フラッシュパウダー：微細な金属粉末（通常はアルミニウムまたはマグネシウム）と強力な酸化剤（例：塩素酸カリウムまたは過塩素酸カリウム）
• アンモナール：硝酸アンモニウムとアルミニウム粉末
• アームストロングの混合物:塩素酸カリウムと赤リン。これは非常に敏感な混合物です。感度をわずかに低下させるためにリンの一部または全部を硫黄に置き換えた主要な高性能爆薬です。
• シュプレンゲル爆薬: 強力な酸化剤と反応性の高い燃料を組み込んだ非常に一般的なクラスですが、実際にはこの名前は塩素酸塩とニトロ芳香族の混合物に最も一般的に適用されていました。
  • ANFO : 硝酸アンモニウムと燃料油
  • チェダイト：塩素酸塩または過塩素酸塩と油
  • オキシリキット：有機物と液体酸素の混合物
  • パンクラスタイト：有機物と四酸化二窒素の混合物

爆発物の入手可能性とコストは、原材料の入手可能性と製造作業のコスト、複雑さ、安全性によって決まります。

一次爆薬とは、衝撃、摩擦、熱、静電気、電磁放射線などの刺激に極めて敏感な爆薬である。一部の一次爆薬は接触爆薬とも呼ばれる。起爆には比較的少量のエネルギーが必要である。ごく一般的なルールとして、一次爆薬はPETNよりも敏感な化合物であると考えられる。実用的な尺度として、一次爆薬はハンマーで叩くことで確実に起爆できるほど十分に敏感であるが、PETN も通常はこの方法で起爆できるため、これは非常に大まかなガイドラインにすぎない。さらに、三ヨウ化窒素などのいくつかの化合物は非常に敏感であるため、爆発せずに取り扱うことさえできない。三ヨウ化窒素は非常に敏感であるため、アルファ線にさらすことで確実に起爆できる。^{[22] [23]}

主爆薬は起爆装置でよく使われ、または感度の低い二次爆薬の大量爆薬を起爆するのにも使われます。主爆薬は、物理的衝撃信号を変換するために、爆薬筒や雷管でよく使われます。他の状況では、電気や物理的衝撃、またはレーザー起爆システムの場合は光などの異なる信号が、アクション、つまり爆発を起こすために使用されます。通常ミリグラム単位の少量で、より安全に扱える大量の爆薬を起爆するのに十分です。

主な高性能爆薬の例は以下のとおりです。

二次爆薬は一次爆薬よりも感度が低く、起爆するにはかなりのエネルギーが必要です。感度が低いため、より幅広い用途に使用でき、取り扱いや保管も安全です。二次爆薬は爆発列の中で大量に使用され、通常は少量の一次爆薬によって起爆されます。

二次爆発物の例としては、TNTやRDX などがあります。

三次爆薬は爆破剤とも呼ばれ、衝撃に非常に鈍感であるため、実用的な量の一次爆薬では確実に爆発させることができず、代わりに二次爆薬の中間爆薬ブースターが必要になります。これらは、安全性と、通常は材料と取り扱いのコストが低いためによく使用されます。最大の消費者は、大規模な採掘と建設事業です。

ほとんどの三次爆発物には燃料と酸化剤が含まれています。ANFOは、反応速度が遅い場合は三次爆発物になる可能性があります。

低爆薬（または低次爆薬）は、物質内での分解速度が音速未満で進行する化合物である。分解は、高性能爆薬の衝撃波よりもはるかにゆっくりと爆発物内を移動する火炎面（爆燃）によって伝播する。通常の状況では、低爆薬は毎秒数センチメートルから約毎秒0.4キロメートル（1,300フィート/秒）までの範囲の速度で爆燃する。非常に速く爆燃し、爆発に似た効果を生み出すことも可能である。これは、高圧下（火薬が薬莢の密閉空間内で爆燃し、弾丸が音速をはるかに超える速度に加速する場合など）または高温下で発生する可能性がある。

低爆薬は通常、可燃性物質と急速に分解する酸化剤（爆燃）の混合物であるが、燃焼速度が非常に速い高爆薬よりもゆっくりと燃焼する。^[27]

低爆薬は通常、推進剤として使用されます。このグループには、プロパンやガソリンなどの石油製品、火薬（無煙火薬を含む）、照明弾や花火などの軽い花火が含まれますが、ガス圧爆破などの特定の用途では高性能爆薬の代替として使用できます。^[28]

高性能爆薬（HE、または高次爆薬）は、爆発する爆発物であり、爆発の 衝撃波が超音速で物質を通過することを意味します。高性能爆薬は、約3～9キロメートル/秒（9,800～29,500フィート/秒）の爆発速度で爆発します。たとえば、TNTの爆発（燃焼）速度は約6.9キロメートル/秒（22,600フィート/秒）、起爆索は6.7キロメートル/秒（22,000フィート/秒）、C-4は約8.0キロメートル/秒（26,000フィート/秒）です。これらは通常、採掘、解体、および軍事用途で使用されます。高性能爆薬という用語は、より低い速度で爆発（爆燃）する低速爆薬という用語と対照的です。

高性能爆薬は、感度によって一次爆薬と二次爆薬の 2 つの爆発物クラスに分類できます。三次爆薬 (3,200 m/s の ANFO など) は技術的には爆発速度の定義を満たしますが、規制上は高性能爆薬とは見なされません。

化学的に爆発性の高い化合物は無数に考えられますが、商業的、軍事的に重要なものとしては、NG、TNT、TNP、TNX、RDX、HMX、PETN、TATP、TATB、HNSなどがあります。

爆発物は、その製造または使用の物理的形態によって特徴付けられることが多い。これらの使用形態は一般的に以下のように分類される。^[29]

• プレス
• 鋳造品
• プラスチックまたはポリマー結合
• プラスチック爆弾、別名パテ
• ゴム引き
• 押し出し可能
• バイナリ
• 爆破剤
• スラリーとゲル
• ダイナマイト

配送ラベルとタグには、国連マークと国家マークの両方が含まれる場合があります。

国連のマークには、番号付きの危険度クラスおよび区分 (HC/D) コードとアルファベットの適合性グループ コードが含まれます。この 2 つは関連していますが、別個のものです。適合性グループの指定子は、どの危険度クラスおよび区分にも割り当てることができます。このハイブリッド マークの例としては、1.4G または 1.4S と表示されている 消費者向け花火があります。

国家標示の例としては、米国運輸省(US DOT) コードが挙げられます。

UN GHSの危険有害性クラスと区分（HC/D）は、危険有害性クラス内の数値指定子であり、その特徴、関連する危険有害性の優位性、および人的被害や物的損害を引き起こす可能性を示す。これは、最小限のマークを使用して物質に関連する主な危険性を伝える国際的に認められたシステムである。^[30]

クラス 1 (爆発物) の区分は次のとおりです。

• 1.1大量爆発の危険性。HC/D 1.1 では、コンテナまたはパレット内の 1 つのアイテムが誤って爆発した場合、その爆発が周囲のアイテムを共鳴的に爆発させることが予想されます。爆発は、一緒に保管されているアイテムのすべてまたは大多数に伝播し、大量爆発を引き起こす可能性があります。爆発エリアには、アイテムのケースや構造物の破片も存在します。
• 1.2非大量爆発、破片生成。HC/D 1.2 は、爆発の影響の大きさを考慮して、さらに HC/D 1.2.1、1.2.2、および 1.2.3 の 3 つのサブディビジョンに分かれています。
• 1.3大規模火災、小規模な爆発または破片の危険性。推進剤や多くの花火がこのカテゴリに該当します。パッケージまたはスタック内の 1 つのアイテムが発火すると、通常は他のアイテムに広がり、大規模火災を引き起こします。
• 1.4中程度の火災、爆発や破片なし。HC/D 1.4 のアイテムは、重大な危険性のない爆発物として表に記載されています。ほとんどの小火器弾薬 (装填済み武器を含む) と一部の花火アイテムがこのカテゴリに該当します。これらのアイテム内のエネルギー物質が誤って起動した場合、エネルギーと破片のほとんどは保管構造またはアイテムのコンテナ自体に閉じ込められます。
• 1.5質量爆発の危険性、非常に鈍感。
• 1.6 爆発の危険性はあるが大量爆発の危険性はなく、極めて鈍感。

UNO 表全体を表示するには、NAVSEA OP 5、第 1 巻、第 3 章の段落 3 ～ 8 および 3 ～ 9 を参照してください。

互換性グループ コードは、HC/D クラス 1 (爆発性) 物質の保管互換性を示すために使用されます。次のように 13 の互換性グループを指定するために文字が使用されます。

• A : 主爆発性物質（1.1A）。
• B : 主爆発性物質を含み、2つ以上の有効な防護機能を備えていない物品。爆破用雷管アセンブリやキャップ型雷管などの一部の物品が含まれます。(1.1B、1.2B、1.4B)
• C : 推進剤爆発物またはその他の爆燃性爆発物、またはそのような爆発物を含む物品 (1.1C、1.2C、1.3C、1.4C)。これらは、バルク推進剤、推進薬、および点火手段の有無にかかわらず推進剤を含む装置です。例としては、シングルベース推進剤、ダブルベース推進剤、トリプルベース推進剤、複合推進剤、固体推進剤 ロケットモーター、不活性発射体を含む弾薬などがあります。
• D : 二次起爆性爆発物または黒色火薬、または二次起爆性爆発物を含む物品（いずれの場合も起爆手段および推進薬を有さないもの）、あるいは一次起爆性爆発物を含み、2つ以上の有効な保護機能を備えた物品。（1.1D、1.2D、1.4D、1.5D）。
• E : 起爆手段を持たず、推進剤を注入した二次起爆性爆発物を含む物品（可燃性液体、ゲルまたは自燃性液体を含むものを除く）（1.1E、1.2E、1.4E）。
• F は、起爆手段を備えた二次 起爆性爆発物を含み、推進剤（可燃性液体、ゲル、または自燃性液体を含むものを除く）を含むか、推進剤を含まない（1.1F、1.2F、1.3F、1.4F）。
• G : 花火物質または花火物質を含む物品、または爆発性物質と照明物質、焼夷物質、涙液発生物質または煙発生物質の両方を含む物品（水活性化物品または白リン、リン化物、可燃性液体またはゲルまたは自燃性液体を含む物品を除く）（1.1G、1.2G、1.3G、1.4G）。例としては、照明弾、信号弾、焼夷弾または照明弾、その他の煙および涙液発生装置などがあります。
• H : 爆発性物質と白リン（1.2H、1.3H）の両方を含む物品。これらの物品は、大気にさらされると自然発火します。
• J : 爆発性物質と可燃性液体またはゲルの両方を含む物品 (1.1J、1.2J、1.3J)。水または大気にさらされると自然発火する液体またはゲルは除きます。これらはグループ H に属します。例としては、液体またはゲルを充填した焼夷弾、燃料空気爆発装置 (FAE)、可燃性液体燃料ミサイルなどがあります。
• K : 爆発性物質と有毒化学物質の両方を含む物品（1.2K、1.3K）
• L爆発性物質または爆発性物質を含み、特別なリスク（水活性化、または自燃性液体、リン化物、または自然発火性物質の存在など）を呈する物品で、各タイプ（1.1L、1.2L、1.3L）の分離が必要です。損傷した弾薬または疑わしい弾薬は、どのグループでもこのグループに属します。
• N : 極めて鈍感な爆発性物質（1.6N）のみを含む物品。
• S : 偶発的な作動から生じる危険な影響が、包装のすぐ近くでの消火活動やその他の緊急対応活動を著しく妨げたり禁止したりしない程度に限定されるように包装または設計された物質または物品 (1.4S)。

爆発物の所持または使用の合法性は、管轄によって異なります。世界中のさまざまな国で爆発物に関する法律が制定されており、爆発物または原料の製造、配布、保管、使用、所持にはライセンスが必要です。

オランダでは、爆発物の民事および商業的使用は、EU指令番号93/15/EEG ^[31] （オランダ語）に従って、Wet explosieven voor civiel gebruik （民生用爆発物法）の対象となっている。爆発物の違法使用は、 Wet Wapens en Munitie（武器および弾薬法）^[32] （オランダ語）の対象となっている。

新しい爆発物規制2014（ER 2014）^[33]は2014年10月1日に発効し、「爆発物」を次のように定義しています。

「a) 爆発性の物品または爆発性物質であって、

（i）輸送用に包装されている場合、国連勧告に従ってクラス１に分類されるものであること、または

（ii）国連勧告に従って次のように分類される。

（aa）過度に敏感であるか、または非常に反応性が高いため自発的に反応し、したがって輸送するには危険すぎること、および

（bb）クラス1に該当するもの、または

（ｂ）鈍感化爆薬

しかし、爆発性物質が製造工程の一部として生産され、その後、爆発性物質ではない物質または製剤を製造するために再加工される場合は含まれません。」^[33]

「関連する爆発物を入手または保管したい人は、地元の警察の爆発物連絡官に連絡する必要があります。2014年爆発物規制のスケジュール2に記載されているものを除き、すべての爆発物は関連する爆発物です。」^[34]

第一次世界大戦中、戦争関連産業を規制し、米国内の安全を強化するために、数多くの法律が制定されました。1917年、第65回米国議会は、1917年スパイ法や1917年爆発物取締法など、多くの法律を制定しました。

1917年爆発物法（第1会期、第83章、40 法令 385）は1917年10月6日に署名され、1917年11月16日に発効した。法律の概要は「戦時における爆発物の製造、配布、保管、使用、所持を禁止し、爆発物の安全な製造、配布、保管、使用、所持、およびその他の目的に関する規則を定める法律」である。これは爆発物購入のライセンスに関する最初の連邦規制であった。この法律は第一次世界大戦の終結後に廃止された。^[35]

アメリカが第二次世界大戦に参戦した後、1917年の爆発物取締法が再施行された。1947年、この法律はトルーマン大統領によって廃止された。^[36]

1970 年組織犯罪規制法( Pub . L.ツールチップ公法（米国） 91–452）は、爆発物に関する多くの規制を財務省アルコール・タバコ・火器取締局（ATF）に移管した。この法案は1971年に発効した。^[37]

現在、規制は米国法典第 18 編および連邦規則集第 27 編によって規定されています。

• 「爆発物の輸入、製造、流通および保管」（18 USC第40章）。^[38]
• 「爆発物の取引」（27 CFR Chapter II、Part 555）。^[39]

多くの州では爆発物の所持、販売、使用を制限しています。

• 銅(I)アセチリド、ジクロロアセチレン、銀アセチリド

• 雷酸、雷酸金、雷酸水銀(II)、雷酸白金、雷酸カリウム、雷酸銀

• モノニトロ: ニトログアニジン、ニトロエタン、ニトロメタン、ニトロプロパン、ニトロスターチ、ニトロウレア
• ジニトロ:ジアゾジニトロフェノール、ジニトロベンゼン、ジニトロエチレン尿素、DNN、ジニトロフェノール、ジニトロフェノレート、DNPH、ジニトロレゾルシノール、ジニトロペンタノニトリル、ポリジニトロプロピルアクリレート、ジニトロセリン、ジピクリルスルホン、ジピクリルアミン、EDNP、KDNBF、BEAF、DADNE
• トリニトロ: RDX、ジアミノトリニトロベンゼン、トリアミノトリニトロベンゼン、スチフニン酸鉛、ピクリン酸鉛、トリニトロアニリン、トリニトロアニソール、TNAS、TNB、TNBA、スチフニン酸、MC、トリニトロエチルホルマール、TNOC、TNOF、TNP、TNT、TNN、TNPG 、 TNR、BTNEN、BTNEC、ピクリン酸アンモニウム、TNS
• テトラニトロ：テトリル、HMX
• ヘキサニトロ: HNS、HNIW
• ヘプタニトロ：ヘプタニトロキュバン
• オクタニトロ： オクタニトロキュバン

• 一硝酸塩: 硝酸アンモニウム、硝酸バリウム、硝酸カルシウム、硝酸メチルアンモニウム、硝酸ナトリウム、硝酸尿素
• 二硝酸塩: ジエチレングリコール二硝酸塩、エチレンジアミン二硝酸塩、エチレンジニトラミン、エチレングリコール二硝酸塩、ヘキサメチレンテトラミン二硝酸塩、トリエチレングリコール二硝酸塩、トリアゾメタン
• 三硝酸塩： 1,2,4-ブタントリオール三硝酸塩、トリメチロールエタン三硝酸塩、ニトログリセリン
• 四硝酸塩： 四硝酸エリスリトール、四硝酸ペンタエリスリトール、テトラニトラトキシカルボニル
• 五硝酸エステル： キシリトール五硝酸エステル
• ヘキサニトラート： ニトロセルロース、マンニトールヘキサニトラート

• 第三級アミン: 三臭化窒素、三塩化窒素、三ヨウ化窒素、三硫化窒素、窒化セレン、窒化銀
• ジアミン： 二窒化二硫黄
• アジド類: トリアジシアン尿素、アジ化シアン、アジ化塩素、アジ化銅(II)、アジ化エチル、フッ素、アジ化ヒドリド、アジ化( II)、アジ化銀、、テトラアジ化セレン、テトラアジ化ケイ素、テトラアジ化テルル、テトラアジドメタン、テトラアジ化チタン
• テトラミン: テトラゼン、テトラゾール、アジドアジド
• ペンタミン： ペンタゼニウム
• オクタミン： オクタアザキュバン、1,1'-アゾビス-1,2,3-トリアゾール

• アセトン過酸化物 (TATP)、クメンヒドロペルオキシド、ジアセチル過酸化物、ジベンゾイル過酸化物、ジエチルエーテル過酸化物、ヘキサメチレントリペルオキシドジアミン、メチルエチルケトン過酸化物、tert-ブチルヒドロペルオキシド、テトラメチレンジペルオキシドジカルバミド

• キセノンオキシテトラフルオライド、二酸化キセノン、三酸化キセノン、四酸化キセノン

• アルカリ金属オゾニド
• 塩素酸アンモニウム
• 過塩素酸アンモニウム
• 過マンガン酸アンモニウム
• アジドテトラゾレート
• アゾクラスレート
• ベンツバレン
• 塩素酸化物
• DMAPP
• 過塩素酸フッ素
• 金の爆発
• 雷撃性銀（複数の物質）
• ヘキサフルオロアンチモネート
• ヘキサフルオロヒ酸
• 次亜フッ素酸
• 七酸化マンガン
• 窒化水銀
• 過塩素酸ニトロニウム
• ニトロテトラゾレート-N-オキシド
• 過酸化酸
• ペルオキシ一硫酸
• テトラミン銅錯体
• 四窒化四硫黄

• アルミニウムオルフォライト、アマテックス、アマトール、アンモナール、アームストロング混合物、ANFO、ANNMAL、アストロライト
• バラノール、バラトール、バリスタイト、ブチルテトリル
• カーボナイト、組成 A、組成 B、組成 C、組成 1、組成 2、組成 3、組成4、組成 5、組成 H6、コルドテックス、サイクロトール
• ダヌビット、データシート、起爆コード、デュアリン、ダナイト、ダイナマイト
• エクラシテ、エドナトール
• フラッシュパウダー
• ジェリグナイト、火薬
• ヘキサナイト、ハイドロマイト 600
• キネタイト
• ミノル
• オクトール、オキシリキット
• パンクラスタイト、ペントライト、ピクラトール、PNNM、パイロトール
• シュナイダーライト、セムテックス、シェライト
• Tannerit、単にTannerite、Titadine、Tovex、Torpex、Tritonal

• アルカリ金属
• 爆発性アンチモン
• プルトニウム239
• ウラン235

• 爆発による傷害
• 探知犬
• 炎の速度
• 即席爆発装置
• 無感覚な弾薬
• 最大の人工非核爆発
• 核兵器
• オリカ；商業用爆発物の最大手サプライヤー
• TM 31-210 即席兵器ハンドブック
• 全身の混乱

• 爆発物と爆破 FM 5–250; 米国陸軍省; 274 ページ; 1992 年。
• 軍用爆発物 TM 9–1300–214; 米国陸軍省; 355 ページ; 1984 年。
• 爆発物および爆破手順マニュアル、米国内務省、128 ページ、1982 年。
• 爆発物の適格性に関する安全性と性能の試験、海軍兵器システム司令部司令官、NAVORD OD 44811。ワシントン DC: GPO、1972 年。
• 兵器システムの基礎; 海軍兵器システム司令部司令官。NAVORD OP 3000、第2巻、第1改訂版。ワシントンDC：GPO、1971年。
• 兵器工学の要素 - パート 1、陸軍研究局。ワシントン DC:米国陸軍資材司令部、1964 年。
• 危険物輸送プラカード; USDOT。

• 爆発物の取り扱いと使用における安全性 SLP 17; 爆発物製造者協会; 66 ページ; 1932 / 1935 / 1940。
• アメリカの爆発物産業の歴史、爆発物製造者協会、37 ページ、1927 年。
• 切り株の土地の伐採; 爆薬製造者協会; 92 ページ; 1917 年。
• 農業およびその他の目的のための爆発物の使用、爆発物製造者協会、190 ページ、1917 年。
• 溝を掘る際の爆薬の使用、爆薬製造者協会、80 ページ、1917 年。

• 農民の爆発物ハンドブック、デュポン、113 ページ、1920 年。
• 爆発物の簡単な説明、アーサー・マーシャル、119 ページ、1917 年。
• 現代爆薬に関する歴史論文、ジョージ・マクドナルド、216 ページ、1912 年。
• 英国爆薬産業の勃興と発展、国際純正・応用化学会議、450 ページ、1909 年。
• 爆発物とその威力; M. Berthelot; 592 ページ; 1892 年。

アルファベット順にリストされています:

• ブラスターエクスチェンジ – 爆発物業界ポータル
• クラス 1 危険物表示板
• 爆発物アカデミー
• 爆発物情報
• エネルギー材料ジャーナル
• 軍用爆発物
• 爆発物と武器フォーラム
• 爆発物中の窒素濃度が高いのはなぜか? 2013年5月26日アーカイブ、Wayback Machine
• 爆風をスローモーションで示す YouTube 動画