Российские ученые разработали «идеальную» сверхмощную взрывчатку

взрыв
Ученые из России совместно с иностранными специалистами придумали способ создания «идеальной» по всем характеристикам взрывчатки.

Научные журналы Physical Review B и Journal of Physical Chemistry Letters опубликовали статьи об основном компоненте сверхмощной бомбы, состоящей из азота, гафния или хрома. Вещество можно получить только при относительно низких давлениях. Авторы статей процитировали одного из участников команды Артема Органова, профессора Сколковского института науки и технологий и Московского физико-технического института.

Эта находка возвращает к одному из святых Граалей в материаловедении, поиску полимерного азота, идеального высокоэнергетического материала. Наша группа подготовила несколько работ, связанных с полинитридами металлов. Как выясняется, это перспективный класс высокоэнергетических веществ, требующих на порядок меньших давлений, чем чистый полимерный азот

Как известно, мощнейшие взрывчатые соединения содержат в себе азот. При взрыве вещества, содержащего атомы азота, образуется устойчивая молекула N2 и большое количество энергии. Соответственно, чем больше атомов, тем больше соединений и тем больше энергии выделяется при взрыве. Поэтому теоретически самым мощным взрывчатым веществом считается соединение, состоящее исключительно из атомов азота, при сгорании которого образовывался бы чистый азотный газ.

Первым добившимся успеха в данной сфере считается российский физик Михаил Еремец, который в 2004-м году экспериментальным путем получил «идеальное» вещество. Проблема была только в том, что опыт был проведен при давлениях свыше миллиона атмосфер, что несколько затрудняет практическое применение данной бомбы. С тех поры ученые работали в данной отрасли только над снижением давления полимеризации азота.

Группа ученых, изучая свойства различных металлов, наконец, разрешили эту проблему. Российские ученые во главе с Органовым проводили испытания над металлами, пытаясь выделить перспективные нитриды (соединения азота с менее электроотрицательными элементами, например, металлами). В ходе эксперимента выяснилось, что некоторые виды нитридов благодаря особой связи с атомами хрома, циркония или гафния обладают необычными энергетическими признаками, сходными с полимерным азотом.

Сходство также наблюдается в структуре атомов. При этом условия образования этих нитридов не такие сложные: они формируются при относительно низких давлениях (220 тысяч атмосфер для нитрида гафния, 150 – для хрома), что в разы меньше, чем при получении полимерного азота. Согласно расчетам обнаруженные вещества могут оставаться в полустабильном состоянии и при комнатных давлениях и температурах.

«В сочетании с другими элементами азот может полимеризоваться при еще меньших давлениях: полинитрид хрома CrN4 можно получать при чуть меньших давлениях, и это едва ли предел. Химики давно мечтают о синтезе полимерного азота в больших количествах. Мы предложили класс соединений, который эту мечту может реализовать», – заявил Органов.

Материал подготовил Петр Архипов

Оставьте свой комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *