Убиец номер едно: експлозивен кристал

Тест за проникване на експлозиви: отдясно за 30-грамов HMX заряд, отляво за същия заряд CL-20

Търсенето на все по-мощни експлозиви продължава от векове. Традиционният барут отдавна е напуснал сцената, но появата на компактни инструменти за бойни бойни действия, включително дронове, само стимулира нови търсения. По-малкият размер и маса бойни глави ще запазят смъртоносната сила на своите по-големи предшественици само благодарение на най-новите постижения на химиците.

Идеалният експлозив е баланс между максимална експлозивна сила и максимална стабилност по време на съхранение и транспортиране. Това е и максималната плътност на химическата енергия, минималната цена в производството и за предпочитане безопасността на околната среда. За постигането на всичко това не е лесно, следователно за развитието в тази област обикновено се приемат вече доказаните формули - TNT, хексоген, пентрит, хексанитростилбене и др., Които се опитват да подобрят една от желаните характеристики, без да навредят на останалите. Напълно нови съединения се появяват изключително рядко.

Интересно изключение от това правило може да бъде хексанитрохексаазаизоуртцитан (CL-20), готов да влезе в елитния списък с популярни експлозиви. За първи път синтезиран в Калифорния през 1986 г. (следователно CL в съкратеното си име), той съдържа химическа енергия в най-плътната форма. Досега само няколко компании го произвеждат индустриално на цена над 1300 долара за килограм, но при преминаване към широкомащабен синтез цената може да падне, според експертите, 5-10 пъти.

Днес една от най-ефективните военни експлозиви е октоген, който се използва в пластмасови заряди, чиято цена е около 100 долара за килограм. Въпреки това, CL-20 (погледнете илюстрацията вляво) показва значително по-голяма мощност: при тестове за проникване през стоманени блокове той е с 40% по-ефективен. Тази мощност се осигурява от по-голяма скорост на детонация (9660 m / s срещу 9100 m / s) и по-голяма плътност на веществото (2, 04 g / cm3 срещу 1, 91).

Такава невероятна сила ни позволява да вярваме, че CL-20 ще бъде особено полезен при използване с компактни бойни системи, като съвременни дронове. Той обаче е опасно чувствителен към удари и удари - приблизително като пентрит, съединението, което е най-чувствително към тях от всички използвани взривни вещества. Първоначално се предполагаше, че CL-20 ще може да се използва заедно с пластмасов свързващ компонент (в съотношение 9: 1), въпреки че в същото време експлозивната сила също намалява заедно с намаляването на опасността от детонация.

Накратко, историята на CL-20, която започна през 80-те години на миналия век, досега не се оказа много добре. Химиците обаче не спират да експериментират с него. Един от тях беше американският професор Адам Мацгер (Adam Matzger), под ръководството на който веществото, изглежда, успя да се усъвършенства до приемлива форма. Авторите се опитаха да променят формата му, а не структурата.

Тук си струва да се каже, че ако вземете смес от кристали от две различни вещества, отделна молекула от всеки кристал е заобиколена от съседи като нея. Свойствата на сместа се оказват кръстоска между свойствата на едното и другото вещество в чистата му форма. Вместо това Мацгер и неговите колеги опитаха метод за съвместна кристализация от общ разтвор - те успяха да получат молекулни кристали, съдържащи и двете вещества едновременно: две молекули на CL-20 представляват една октогенна молекула.

След като проучиха свойствата на това съединение, учените откриха, че неговата скорост на детонация е 9480 m / s - тоест приблизително в средата между скоростите за чисти CL-20 и HMX. Но стабилността е почти толкова висока, колкото тази на чистия октоген (според авторите, поради образуването на допълнителни водородни връзки между двата типа молекули, които стабилизират чувствителната молекула CL-20). Освен това плътността на кристала е с около 20% по-висока от тази на HMX, което го прави още по-ефективен. С други думи, подобен кристал е значително подобрение в сравнение с октоген и много обещаващ кандидат за ролята на новия „най-добър експлозив в света“.

Според публикацията на Gizmag.Com

Препоръчано

Оръжие на победата: от граната до изтребител
2019
От Междузвездни войни до Кома: Най-очакваните премиери на фантастични филми
2019
Украйна ще създаде напълно нова ракета за морския старт
2019