無輻射的“N2爆彈”可以造了?美國有“金屬氫炸彈”?

無輻射的“N2爆彈”可以造了?美國有“金屬氫炸彈”?

一、N2爆彈

無輻射的“N2爆彈”可以造了?美國有“金屬氫炸彈”?

二、全氮型超高能含能材料

1. 全氮材料

最常見的全氮材料是氮氣(N2),1772年發現。這個全氮物質不算高能含氮物質,沒有人用它來做炸藥,但它是高能含氮材料的燃燒產物。

第二個發現的全氮材料是N3-,發現年代1890年。這個物質的發現也沒有引起什麼轟動,因為按照當時的知識和技術水平,人們沒有考慮到它可能是一種高能材料。直到1907年,有人制備出足夠數量的HN3,開始研究它的性質,才發現了它的高能屬性。當然這種物質已經融入了我們的日常生活中,我們所有汽車的安全氣囊都是用這個物質打開的【準確說應該是疊氮化鈉(NaN3)爆炸瞬間打開了安全氣囊】。這是第一個全氮高能物質,它在含能材料、醫藥、農藥等領域都得到了廣泛的應用。

第三個全氮物質是N5+(全氮陽離子),這是美國人1998年合成的,這個物質爆炸威力非常強,僅一克就把爆炸物反應器給炸碎,並把安全保障通風櫥炸壞。人類再一次認識到了高能物質的威力。

第四個全氮類物質,就是今年南京理工的科研成果全氮陰離子(N5-),也就是引發中國軍迷討論熱潮的物質。這個物質的能量水平是TNT的3倍。

其他全氮類物質基本都屬於預測了,如N4、N6、N8、N10、N60等,基本都是高能物質。這些全氮物質都是製造高能炸藥的潛在選手,但可惜的是目前他們還沒有機會出生。

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2.全氮陰離子鹽

我們的主角全氮陰離子鹽,能不能造“N2爆彈”呢?目前還不能,未來也困難。首先來說,它的爆炸能量水平只是TNT的3倍,比現有炸藥提升非常有限,現有炸藥CL-20 的能量為1.8 倍TNT 當量。距離製造“N2爆彈”還差很遠。

2017年7月份《含能材料》期刊上刊登了南京理工大學全氮陰離子研發團隊的一篇文章《對全氮陰離子N5-非金屬鹽能量水平的認識》,文中分析了有全氮陰離子形成的各種鹽的能量水平,分析發現這些非金屬鹽的能量水平甚至全部都低於CL-20 。並得出結論,只有合成N5+N5-,即N10,實現全氮物質,不含碳氫氧,其能量才有3~10 倍TNT 當量。

也就是說,即使合成了N10,也只不過能得到10倍TNT當量的能量水平,這還是理論計算的結果,實際肯定會更低。距離點燃氫彈的原子彈當量水平還差很多,至少短時間內是無法點燃氫彈的。即使能點燃,想做到無輻射也不可能,氫彈爆炸必然有中子輻射和電磁輻射,只是殘留輻射很少而已。

另外全氮陰離子鹽的能量水平不算高,甚至低於美國人研製的N5+陽離子。因此,憑藉那個新聞就說中國高能材料超過美國,也是不科學的。倒是全氮陰離子的熱穩定性要明顯高於全氮陽離子,這是事實。更悲劇的是,其實這篇論文是公開發表在美國人的刊物上的,因此,美國人也可以得到全氮陰離子鹽的製作方法。

最後需要說的是,從1998年美國人合成出全氮陽離子N5+以來,全世界科學家就試圖合成全氮化合物N5+N3-,一直都沒有成功。想實現N5+N5-的合成,也肯定不是短時間內可以實現的。即使實現了,距離製造“N2爆彈”也還差很遠。

無輻射的“N2爆彈”可以造了?美國有“金屬氫炸彈”?

美國人搞出來的N5+陽離子

另外,美國人合成的金屬氫,也是不靠譜的武器。第一,那個合成結果還沒有得到同行的認定;第二,即使他們合成金屬氫是事實,目前也沒有任何方法實現讓金屬氫在常溫常壓下穩定存在。因此,我們也不必擔心美國人的“金屬氫武器”。

現有的技術水平,要想製得足夠量的金屬氫,需要足夠大的鑽石才能製造(美國科學家用兩顆鑽石擠壓氫氣形成比地球核心壓力還高的幾百GPa的壓強形成金屬氫)。即使造出來,也只有象徵意義,因為拿不出來,壓力一小金屬氫又變成了普通氫。

總之人類現有技術還無法獲得足量的金屬氫,更無法讓金屬氫在常溫常壓下存在。做成炸彈更是遙不可及的事情!

結論

目前的全氮陰離子鹽,不具有製造超級炸彈的能量,短期內也不可能實現。其實它更靠譜的用途應該是製作全新的火箭燃料或者新型炸藥,這個以後再撰文分析。金屬氫距離實用更是遙不可及!

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