Etude expérimentAle et Théorique de la détOnation d’un expLosif granulairE – ATOLE

L’objectif du projet ATOLE est d’étudier le mécanisme de détonation d’explosifs granulaires sous-oxygénés. Ces processus, encore mal connus, conduisent à la formation de particules de carbone solides constituées pour une part non négligeable de nanodiamants dont la distribution de tailles, particulièrement étroite, est centrée autour de diamètres de l’ordre de quelques nanomètres.
La formation de ces phases carbonées solides a deux conséquences majeures. D’une part elle résulte (et donc témoigne) des mécanismes de décomposition dans la zone de réaction et complique sensiblement notre compréhension du comportement thermodynamique des gaz de détonation dans leur phase de détente, qui est cruciale pour la compréhension et la modélisation de l’interaction de l’explosif avec les matériaux/milieux environnants. D’autre part elle constitue une voie de synthèse privilégiée pour des nanodiamants dont les propriétés sont d’un grand intérêt pour des applications de défense et industrielles.

Des travaux récents du laboratoire NS3E indiquent que les propriétés des nanodiamants synthétisés sous choc dépendent sensiblement des propriétés structurales, et notamment la granularité, des explosifs utilisés.
D’autre part le CEA-DAM développe depuis une dizaine d’années des outils et des méthodes de simulation permettant d’approcher les échelles spatio-temporelles pertinentes pour étudier ces types de processus, à des fins de modélisation du comportement d’explosifs dans une approche multi-échelle.

Le but de ce projet est de concerter les efforts expérimentaux et théoriques de NS3E et du CEA-DAM afin de comprendre et améliorer la modélisation du comportement sous choc des explosifs granulaires, et de rationaliser les propriétés des nanodiamants de détonation en fonction des conditions de leur synthèse.