THE INITIATION OF EXPLOSIVE CRYSTALS BY SHOCK OR IMPACT

Résumé
La formation des points chauds est une étape primordiale pour l'initiation par choc ou impact des cristaux explosifs. Par conséquent, toute tentative pour comprendre l'initiation des cristaux explosifs passe par l'étude préalable de la localisation de l'énergie du choc ou de l'impact pour former des points chauds. Plus généralement, il apparait que la localisation de l'énergie a lieu dans tous les solides cristallins, qu'ils soient inertes ou énergétiques, dès qu'ils sont soumis à une déformation plastique induite par choc ou par impact. Cet article est en partie une revue de nos recherches en cours qui visent à comprendre le processus de localisation de l'énergie à un niveau microscopique en examinant la dissipation de l'énergie dans les mouvements des dislocations. La production des dislocations et leur mouvement constituent le mécanisme fondamental de la déformation plastique. L'énergie dissipée dans le champ de phonons engendré par le mouvement des dislocations est déterminée et l'on montre qu'elle est à la fois localisée et intense. Les vitesses de dissipation de l'énergie sont calculées pour des chocs et impacts modérés. Pour des chocs intenses, on montre que le pompage des niveaux d'énergie interne des molécules près du centre de dislocation est possible et qu'il peut produire une dissociation moléculaire rapide. La formation de bandes de cisaillement est modélisée. Ces bandes de cisaillement proviennent de l'accumulation de nombreuses dislocations dans de petites régions de cisaillement intense dans le cristal et elles sont considérées comme sites macroscopiques des points chauds.

Abstract
The formation of hot spots is an essential step in the process of initiating explosive crystals by shock or impact. Consequently, any attempt to understand the initiation of explosive crystals must first establish how the energy of the shock or impact is localized to form hot spots. More generally, it appears that energy localization occurs in all crystalline solids, both inert and energetic, when they are subjected to shock or impact induced plastic deformation. This paper is in part a review of our current research to understand the process of energy localization on a microscopic level by examining the energy dissipated by moving dislocations. Dislocation generation and motion are the fundamental mechanism of plastic deformation. The energy dissipated in the phonon field generated by moving dislocations is determined and shown to be both localized and intense. Energy dissipation rates are calculated for mild shocks and impacts. For high level shocks it is shown that direct pumping of the interna1 energy levels of the molecules near the dislocation core is possible which can produce rapid molecular dissociation. The generation of shear bands is modelled. These shear bands are formed by the accumulation of many dislocations in small regions of intense shear in the crystal and are taken to be the macroscopic sites of the hot spots.