C-4
| C-4 ⓘ | |
|---|---|
 Patlatma kapaklarının C-4 patlayıcı bloklarına yerleştirilmesi | |
| Tip | Yüksek verimli kimyasal patlayıcı |
| Menşe yeri | Birleşik Krallık |
| Servis geçmişi | |
| Tarafından kullanıldı | Birleşik Devletler |
| Savaşlar | Vietnam Savaşı Teröre Karşı Savaş 2022 Rusya'nın Ukrayna'yı işgali |
| Üretim geçmişi | |
| Tasarlanmış | 1956 |
| Üretilmiş | 1956-güncel |
| Varyantlar | PE-4, M112 |
| Teknik Özellikler (M112) | |
| Kütle | 1,25 lb (0,57 kg) |
| Uzunluk | 11 inç (28 cm) |
| Genişlik | 2 inç (5,1 cm) |
| Yükseklik | 1,5 inç (3,8 cm) |
| Doldurma | RDX |
| Dolgu ağırlığı | 91% |
Patlama mekanizması | PETN bazlı infilak fitili |
| Patlama verimi | Yüksek |
C-4 veya Bileşim C-4, patlayıcı madde olarak RDX kullanan ve Bileşim C olarak bilinen plastik patlayıcı ailesinin yaygın bir çeşididir. C-4 patlayıcılar, plastik bağlayıcı, dövülebilir hale getirmek için plastikleştirici ve genellikle bir işaretleyici veya kokulandırıcı etiketleyici kimyasaldan oluşur. C-4 modelleme kiline benzer bir dokuya sahiptir ve istenilen herhangi bir şekle sokulabilir. C-4 metastabildir ve sadece bir fünye veya patlatma başlığından gelen şok dalgası ile patlatılabilir. ⓘ
Benzer bir İngiliz plastik patlayıcısı da RDX tabanlıdır ancak Bileşim C-4'ten farklı bir plastikleştirici içerir ve PE-4 (Plastik Patlayıcı No. 4) olarak bilinir. ⓘ
Genel olarak askerî alanda demir ve çelik tahrip işlemleri ile mühimmatların imhası için kullanılır. Çeşitli terörist eylemlerde de sıklıkla kullanılmıştır. Madencilik ve inşaat sektöründe çok nadir olarak genelde kullanılan anfonun yerine tercih edilir. ⓘ
Gelişim
C-4, Bileşim C kimyasal patlayıcı ailesinin bir üyesidir. Varyantları farklı oranlara ve yumuşatıcılara sahiptir ve C-2, C-3 ve C-4 bileşimlerini içerir. Orijinal RDX bazlı malzeme İkinci Dünya Savaşı sırasında İngilizler tarafından geliştirilmiş ve ABD ordusuna tanıtıldığında Kompozisyon C olarak yeniden geliştirilmiştir. Yerini 1943 civarında Bileşim C-2 almış ve daha sonra 1944 civarında Bileşim C-3 olarak yeniden geliştirilmiştir. C-3'ün toksisitesi azaltılmış, RDX konsantrasyonu artırılmış, böylece kullanım ve depolama sırasında daha güvenli hale getirilmiştir. 1950'den önce C-3'ün yerine geçecek bir malzeme üzerinde araştırmalara başlandı, ancak yeni malzeme C-4 1956'ya kadar pilot üretime geçmedi. C-4, Phillips Petroleum Company tarafından 31 Mart 1958'de "Katı İtici Gaz ve Hazırlanması İçin Bir İşlem" olarak patent için sunuldu. ⓘ
Özellikleri ve kullanım alanları
Kompozisyon
Birleşik Devletler Silahlı Kuvvetleri tarafından kullanılan C-4 bileşimi %91 RDX ("Araştırma Departmanı Patlayıcısı", patlayıcı bir nitroamin), plastikleştirici olarak %5,3 dioktil sebakat (DOS) veya dioktil adipat (DOA) karışımı ile bağlanmış (patlayıcının plastikliğini artırmak için), bağlayıcı olarak %2,1 poliizobütilen (PIB, sentetik bir kauçuk) ile kalınlaştırılmış ve %1,6 genellikle "proses yağı" olarak adlandırılan bir mineral yağ içerir. Sivil kullanım için C-4 üretiminde "proses yağı" yerine düşük viskoziteli motor yağı kullanılmaktadır. ⓘ
İngiliz PE4 bağlayıcı olarak %88,0 RDX, %1,0 pentaeritrit dioleat ve %11,0 DG-29 lityum gresinden (%2,2 lityum stearat ve %8,8 mineral yağ BP'ye karşılık gelir) oluşur; plastik patlayıcının en az %0,10 ağırlığında, tipik olarak %1,0 kütlesinde bir taggant (2,3-dimetil-2,3-dinitrobütan, DMDNB) eklenir. Yeni PE7 %88.0 RDX, %1.0 DMDNB etiketleyici ve %11.0 düşük moleküler kütleli hidroksil sonlu polibütadienden oluşan bir bağlayıcı ile birlikte bir antioksidan ve uzun süreli depolamada bağlayıcının sertleşmesini önleyen bir maddeden oluşur. PE8 %86,5 RDX, %1,0 DMDNB taggant ve %12,5 yüksek moleküler kütleli poliizobütilen ile kalınlaştırılmış di(2-etilheksil) sebasattan oluşan bir bağlayıcıdan oluşur. ⓘ
C-4 Bileşimi için Ordu Bakanlığı'na göre teknik veriler aşağıdaki gibidir. ⓘ
ⓘ |-| Karışımın teorik maksimum yoğunluğu, santimetreküp başına gram | 1.75 |
| Nominal yoğunluk, santimetreküp başına gram | 1.72658 |
| Oluşum ısısı, gram başına kalori | -32,9 ila -33,33 |
| Sıvı su ile maksimum patlama ısısı, gram başına kilokalori | 1,59 (6,7 MJ/kg) |
| Gazlı su ile maksimum patlama ısısı, gram başına kilokalori | 1,40 (5,9 MJ/kg) |
| Eksüdasyon olmadan plastik kalır, Celsius | -57 ila +77 |
| Santimetreküp başına 1,58 gram yoğunlukta patlama basıncı, kilobar | 257 |
Üretim
C-4, yukarıdaki bileşenlerin bir çözücü içinde çözülmüş bağlayıcılarla birleştirilmesiyle üretilir. Bileşenler karıştırıldıktan sonra, çözücü kurutma ve filtreleme yoluyla çıkarılır. Nihai malzeme kirli beyaz ila açık kahverengi renkte, modelleme kiline benzer macun benzeri bir dokuya ve belirgin bir motor yağı kokusuna sahip bir katıdır. Kullanım amacına ve üreticiye bağlı olarak, C-4'ün bileşiminde farklılıklar vardır. Örneğin, 1990 tarihli bir ABD Ordusu teknik kılavuzunda Sınıf IV bileşim C-4'ün %89,9±1 RDX, %10±1 poliizobütilen ve %0,2±0,02 boyadan oluştuğu ve bu boyanın da %90 kurşun kromat ve %10 lamba siyahından meydana geldiği belirtilmiştir. RDX sınıfları A, B, E ve H'nin tümü C-4'te kullanım için uygundur. Sınıflar granülasyon ile ölçülür. ⓘ
C-4 Bileşimi için üretim süreci, ıslak RDX ve plastik bağlayıcının paslanmaz çelik bir karıştırma kazanında eklendiğini belirtir. Buna sulu bulamaç kaplama işlemi denir. Homojen bir karışım elde etmek için kazan yuvarlanır. Bu karışım ıslaktır ve kurutma tepsilerine aktarıldıktan sonra kurutulmalıdır. Fazla nemi gidermek için 50 °C ila 60 °C'de 16 saat boyunca basınçlı hava ile kurutma önerilir. ⓘ
ABD ordusu tarafından kullanılmak üzere üretilen C-4, ticari C-4 (ABD'de de üretilmektedir) ve Birleşik Krallık'tan gelen PE-4'ün her biri kendine özgü özelliklere sahiptir ve aynı değildir. Uçuş zamanı ikincil iyon kütle spektrometrisi ve X-ışını fotoelektron spektroskopisi analitik tekniklerinin farklı C-4 kaynaklarındaki sonlu farklılıkları ayırt edebildiği gösterilmiştir. Kimyasal, morfolojik yapısal farklılıklar ve atomik konsantrasyonlardaki değişimler tespit edilebilir ve tanımlanabilir. ⓘ
Patlama
C-4 çok kararlıdır ve çoğu fiziksel şoka karşı duyarsızdır. C-4 silahla vurularak ya da sert bir yüzeye düşürülerek patlatılamaz. Ateşe verildiğinde ya da mikrodalgaya maruz kaldığında patlamaz. Patlama sadece içine yerleştirilmiş bir fünyenin ateşlenmesi gibi bir şok dalgasıyla başlatılabilir. Patlatıldığında C-4 hızla ayrışarak nitrojen, su ve karbon oksitlerin yanı sıra diğer gazları da açığa çıkarır. Patlama 8,092 m/s (26,550 ft/s) patlayıcı hızında gerçekleşir. ⓘ
C-4'ün önemli bir avantajı, ortaya çıkan patlamanın yönünü değiştirmek için istenen herhangi bir şekle kolayca kalıplanabilmesidir. C4 yüksek kesme kabiliyetine sahiptir. Örneğin, 14 inç (36 cm) derinliğindeki bir I-kirişinin tamamen kesilmesi, ince tabakalar halinde uygun şekilde uygulandığında 1,5 ila 2 lb (680 ila 910 g) C4 gerektirir. ⓘ
Form
Askeri sınıf C-4 genellikle M112 imha bloğu olarak paketlenir. M112 imha yükü yaklaşık 2 x 1,5 inç (51 mm x 38 mm) ve 11 inç (280 mm) uzunluğunda, 1,25 lb (570 g) ağırlığında dikdörtgen bir C-4 bileşim bloğudur. M112, bir yüzeyinde basınca duyarlı yapışkan bant bulunan bazen zeytin rengi Mylar filmli bir kaba sarılmıştır. ⓘ
M112 C-4 yıkım blokları genellikle 16 M112 blok yıkım yükü ve askeri Taşıma Çantası M85 içinde paketlenmiş dört hazırlama düzeneğinden oluşan M183 "yıkım yükü düzeneği" olarak üretilir. M183, engelleri aşmak ya da daha büyük yüklerin gerekli olduğu büyük yapıları yıkmak için kullanılır. Her bir ateşleme tertibatı, ateşleme kordonu klipsleri ile birleştirilmiş ve her iki ucunda bir güçlendirici ile kapatılmış beş veya yirmi fit (1,5 veya 6,1 m) uzunluğunda bir ateşleme kordonu içerir. Şarj patlatıldığında, patlayıcı sıkıştırılmış gaza dönüşür. Gaz bir şok dalgası şeklinde basınç uygular ve bu da hedefi keserek, yararak veya parçalayarak yıkar. ⓘ
Diğer formlar arasında mayın temizleme hattı şarjı ve M18A1 Claymore Mayını yer alır. ⓘ
Güvenlik
C-4 bileşimi ABD Ordusu Tehlikeli Bileşenler Güvenlik Bilgi Formunda 00077 numaralı sayfada yer almaktadır. ABD ordusu tarafından yapılan darbe testleri C-4 bileşiminin C-3 bileşiminden daha az hassas olduğunu ve oldukça duyarsız olduğunu göstermektedir. Duyarsızlık, bileşiminde büyük miktarda bağlayıcı kullanılmasına bağlanmaktadır. "Tüfek mermisi testi" olarak adlandırılan bir testte C-4 içeren şişelere bir dizi atış yapılmıştır. Şişelerin sadece %20'si yanmış ve hiçbiri patlamamıştır. C-4, Ordu'nun ortam sıcaklığındaki mermi etkisi ve parça etkisi testlerini geçerken, şok uyaranı, sempatik patlama ve şekilli şarj jet testlerinde başarısız oldu. Beş saniyelik patlama sıcaklığını 263 °C ila 290 °C olarak ölçen "sarkaç sürtünme testi" de dahil olmak üzere ek testler yapılmıştır. Gerekli minimum başlatıcı şarj 0,2 gram kurşun azit veya 0,1 gram tetril'dir. 100 °C ısı testinin sonuçları şunlardır: İlk 48 saatte %0,13 kayıp, ikinci 48 saatte kayıp yok ve 100 saat içinde patlama yok. 100°C'deki vakum stabilite testi 40 saatte 0,2 santimetre küp gaz verir. C-4 bileşimi esasen higroskopik değildir. ⓘ
C-4'ün şok hassasiyeti nitramin partiküllerinin boyutuyla ilgilidir. Ne kadar ince olurlarsa şoku emmeye ve bastırmaya o kadar iyi yardımcı olurlar. RDX yerine 3-nitrotriazol-5-one (NTO) veya 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzen (TATB) (iki parçacık boyutunda (5 µm, 40 µm) mevcuttur) kullanılması da termal, şok ve darbe/sürtünme uyaranlarına karşı kararlılığı artırabilir; ancak TATB uygun maliyetli değildir ve NTO'nun üretim sürecinde kullanılması daha zordur. ⓘ
| 2 kilogram ağırlık ile darbe testi / PA APP (% TNT) | >100 |
| 2 kilogram ağırlık ile darbe testi / BM APP (% TNT) | — |
| Sarkaç sürtünme testi, yüzde patlamalar | 0 |
| Tüfek mermisi testi, yüzde patlamalar | 20 |
| Patlama sıcaklığı testi, Celsius | 263 ila 290 |
| Minimum patlatma yükü, gram kurşun azit | 0.2 |
| Kum testi ile ölçülen brisans (% TNT) | 116 |
| Plaka göçük testi ile ölçülen brisans | 115 ila 130 |
| Yoğunlukta patlama oranı | 1.59 |
| Saniyede metre patlama hızı | 8000 |
| Balistik sarkaç testi yüzdesi | 130 |
Analiz
Toksisite
C-4 yutulduğunda insanlar üzerinde toksik etkilere sahiptir. Birkaç saat içinde çoklu genel nöbetler, kusma ve zihinsel aktivitede değişiklikler meydana gelir. Merkezi sinir fonksiyon bozukluğu ile güçlü bir bağlantı gözlenir. Yutulması halinde, hastalara toksinlerin bir kısmını adsorbe etmek için bir doz aktif kömür ve geçene kadar hastanın nöbetleri kontrol etmesine yardımcı olmak için kas içine haloperidol ve damar içine diazepam verilebilir. Bununla birlikte, az miktarda C-4 yutmanın uzun vadeli bir bozukluğa neden olduğu bilinmemektedir. ⓘ
Soruşturma
C-4, DMNB gibi bir etiketleyici ile işaretlenmişse, patlatılmadan önce bir patlayıcı buhar dedektörü ile tespit edilebilir. C-4'ü tanımlamak için patlayıcı kalıntı analizine yönelik çeşitli yöntemler kullanılabilir. Bunlar arasında reaksiyona girmemiş patlayıcı için optik mikroskop incelemesi ve taramalı elektron mikroskobu, kimyasal nokta testleri, ince tabaka kromatografisi, X-ışını kristalografisi ve patlayıcı kimyasal reaksiyon ürünleri için kızılötesi spektroskopisi yer alır. Küçük C-4 parçacıkları timol kristalleri ve birkaç damla sülfürik asit ile karıştırılarak kolayca tanımlanabilir. Az miktarda etil alkol eklendiğinde karışım gül rengine dönüşecektir. ⓘ
RDX yüksek çift kırılma özelliğine sahiptir ve C-4'te yaygın olarak bulunan diğer bileşenler genellikle izotropiktir; bu da adli bilim ekiplerinin yakın zamanda bileşikle temas etmiş olabilecek kişilerin parmak uçlarındaki kalıntıları tespit etmesini mümkün kılar. Bununla birlikte, pozitif sonuçlar oldukça değişkendir ve RDX'in kütlesi 1,7 ila 130 ng arasında değişebilir, her analiz büyütme ekipmanı kullanılarak ayrı ayrı ele alınmalıdır. Parmak izinin mikroskobik analizinden elde edilen çapraz polarize ışık görüntüleri, partiküllerin kontrastını iyileştirmek için gri ölçekli eşikleme ile analiz edilir. Kontrast daha sonra açık bir arka plana karşı koyu RDX partiküllerini göstermek için ters çevrilir. RDX partiküllerinin göreceli sayıları ve konumları, tek bir temas baskısından sonra kalan 50 parmak izi serisinden ölçülmüştür. ⓘ
Askeri ve ticari C-4 farklı yağlarla harmanlanmıştır. Bu yağın yüksek sıcaklık gaz kromatografisi-kütle spektrometresi ile analiz edilmesiyle bu kaynakları ayırt etmek mümkündür. Yağ ve plastikleştirici, tipik olarak pentan gibi polar olmayan bir organik çözücü kullanılarak ve ardından plastikleştiricinin silika üzerinde katı faz ekstraksiyonu ile C-4 numunesinden ayrılmalıdır. Bu analiz yöntemi üretim farklılıkları ve dağıtım yöntemleri ile sınırlıdır. ⓘ
Kullanım
Vietnam Savaşı
Vietnam Savaşı döneminde ABD askerleri bazen tayınları ısıtmak için yakıt olarak az miktarda C-4 kullanırdı, çünkü birincil bir patlayıcı ile patlatılmadığı sürece yanacaktır. Ancak yanan C-4 zehirli dumanlar çıkarır ve askerler plastik patlayıcıyı kullanırken kişisel yaralanma tehlikelerine karşı uyarılır. ⓘ
Vietnam'daki saha birlikleri arasında az miktarda C-4 yutmanın etanole benzer bir "kafa" yaptığı yaygın bir bilgi haline gelmişti. Diğerleri ise genellikle bir Claymore mayınından elde edilen C-4'ü, hastalık iznine gönderilme umuduyla geçici bir hastalığa neden olmak için yutarlardı. ⓘ
Terörizmde kullanımı
Terörist gruplar C-4'ü dünya çapında terörizm ve isyan eylemlerinin yanı sıra iç terörizm ve devlet terörizminde de kullanmıştır. ⓘ
El Kaide'nin geleneksel patlayıcı eğitimi müfredatında C-4 bileşimi tavsiye edilmektedir. Ekim 2000'de örgüt USS Cole'a saldırmak için C-4 kullanmış ve 17 denizciyi öldürmüştür. Suudi Hizbullah teröristleri 1996 yılında Suudi Arabistan'daki ABD askeri konut kompleksi olan Khobar Kulelerini havaya uçurmak için C-4 kullanmıştır. C-4 bileşimi Iraklı isyancılar tarafından el yapımı patlayıcılarda da kullanılmıştır. ⓘ