Etude de la neutralisation laser d'une charge de TNT sous enveloppe PVC : application à la neutralisation de mines à enveloppe plastique

Laser neutralisation of TNT into PVC casing : application to the plastic landmine neutralisation

• Auteur / Autrice : Fabrice Lacroix
• Direction : Lucien Delfosse
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Énergétique et environnement
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Mulhouse

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pyrolyse

Engins explosifs -- Détection

Résumé

Malgré sa médiatisation, le problème du déminage reste entier : on ne sait ni détecter les mines enfouies ou non ni les neutraliser sans les faire exploser. Afin de tenter d'apporter une solution à ce second problème, nous avons étudié l'irradiation laser d'une simili-mine reconstituée à partir d'une enveloppe en PVC et d'une charge de TNT. Le comportement des deux constituants de base (PVC et TNT) a été précisé par une étude paramétrique de leur irradiation. Une modélisation de l'intumescence laser du PVC surchloré a été réalisée ainsi que celle du comportement optique diffusant dans le proche IR du TNT. L'influence de la longueur d'onde a été étudiée à 0,808 um, 1,064 um et 10,6 um ainsi que celle de l'intensité laser de 50 à 2000 W/cm2. Le PVC surchloré réagit en formant une mousse carbonée très dense au niveau de la zone irradiée. Cette mousse d'intumescence ralentit la propagation du flux thermique dans le matériau grâce à sa faible conductivité thermique et ré-émet une grande partie du rayonnement incident sous forme de rayonnement thermique. Non surchloré, le PVC entre rapidement en régime d'ablation avec une faible influence de la longueur d'onde sur le débit d'ablation, alors que dans le cas du TNT ce paramètre est prépondérant : avec une longueur d'onde située dans l'IR (10,6 lim), le TNT est opaque et entre en régime d'ablation de façon quasi instantanée, si la longueur d'onde se situe dans le proche IR (0,808 ou 1,064 @m), le TNT est quasi transparent et présente une réflexion diffuse de volume significative influencée par sa mise en œuvre. Dans les deux cas de figure, la cinétique de décomposition thermique du TNT n'est pas suffisamment rapide pour induire une réaction explosive de ce dernier. Cette étude sur chacun des matériaux de base a été complétée par des essais sur charges reconstituées (TNT sous enveloppe de PVC) ainsi que par des essais sur charges équipées d'un relais et d'un détonateur.