home
user-header

                        
                        
Российские ученые улучшили мощную взрывчатку
18 октября 2020 г., 23:09 273

Химики подняли скорость горения CL-20, одного из самых мощных взрывчатых веществ, добавив к нему и крайне активный окислитель N2O4. Исследование опубликовано в журнале ChemPlusChem.


 

Энергонасыщенные материалы обычно состоят из горючего и окислителя. Как только они подвергаются какому-либо внешнему воздействию, начинается реакция, которая постепенно разгоняет сама себя. В результате выделяется большое количество тепла, газов и появляется ударная волна — иначе говоря, происходит взрыв. Поэтому энергонасыщенные материалы активно применяются как взрывчатые вещества. Их используют как в военных целях, так и в мирных (например, для прокладки туннелей или сноса зданий). Для идеальных характеристик во взрывчатом веществе должно быть одинаковое количество горючего и окислителя, но на практике окислителя всегда меньше. Это справедливо и для CL-20, одного из самых мощных взрывчатых веществ.

 

«Мы хотели ввести в CL-20 дополнительный окислитель, чтобы улучшить его энергетику, а в некоторых кристаллических модификациях этой молекулы в ее структуре как раз есть внутренние полости. Мы заполнили их чрезвычайно агрессивным соединением — тетраоксидом азота N2O4. Это очень сильный окислитель, который широко применяют в жидких ракетных топливах, и при его контакте с органическим соединением обычно начинается бурная реакция окисления — восстановления. Однако молекулы CL-20 сами содержат так много NO2 групп, что просто не вступают в реакцию с этим окислителем и служат как бы сосудом для такого агрессивного соединения», — рассказал Валерий Синдицкий, один из авторов работы, профессор РХТУ им. Д. И. Менделеева.

 

Ученые РХТУ вместе с коллегами из Китая растворили кристаллы CL-20 в хлороформе при комнатной температуре. Затем они добавили жидкий N2O4, и из этой смеси кристаллизовался CL-20 уже с захваченными молекулами окислителя. Исследователи проанализировали структуру полученных соединений. Они показали, что N2O4 действительно встроился в полости кристалла CL-20. При этом с течением времени молекулы N2O4 диссоциируют до еще более активных соединений — радикалов NO2, а изначально белые кристаллы становятся коричневатыми. Затем ученые провели серию экспериментов по термическому разложению и горению полученного вещества. Для этого они аккуратно сжигали CL-20 в трубках и фиксировали распределение температуры в волне горения. Ученые также записывали весь процесс на видео, чтобы затем рассчитать скорость движения фронта горения. Оказалось, что скорость горения нового соединения выше, чем у чистого CL-20 в аналогичной кристаллической модификации. Термическая стабильность обоих веществ при этом сопоставима. Модифицированный CL-20 также превзошел чистый по скорости детонации и давлению в ударной волне.

 

«Это первый пример сольвата с таким мощным и агрессивным окислителем, и мы были вообще поражены, что такое возможно. За счет введения N2O4 мы немножко улучшили кислородный баланс системы, и в пламени появился добавочный окислитель. Он чуть-чуть, но все-таки поднял скорость горения CL-20, у которого эта характеристика и так очень высока», — прокомментировал Синдицкий.

 

Индикатор

#естественные_науки, #оружие, #наукороссия

Избранное
  • 19 октября 2020 г., 08:12
    RealMcR   Пожаловаться

    Все не наиграються в свои игрушки. Лучше бы экономику улучшили

  • 19 октября 2020 г., 10:31
    РусскийЯкут   Пожаловаться

    Российские ученные лучше бы улучшили хотя бы качество товаров первой и второй необходимости и еще много чего бы улучшили, что послужило бы улучшению повседневной жизни россиян. Я конечно понимаю, что в оборонку вкладывается все самое лучшее, но не для нас и не в нашем случае, уж т очно не в нашем. 

  • 19 октября 2020 г., 12:22
    Vzlet   Пожаловаться

    Все знают как лучше... с дивана...)))

Чтобы оставить комментарий, вам нужно авторизоваться или зарегистрироваться
Включите премодерацию комментариев
Все комментарии к этому посту будут опубликованы только после вашего подтверждения. Подробнее о премодерации
Обратная связь