炮霸炸了！三分钟带你了解超级炸药以及非核氢弹那些事儿

编者荐语：

炮霸气得都日更了

以下文章来源于 707 的爬虫之家 ，作者炮霸 707

昨天的文章写的不好，本来只是想发个微博吐个槽，最后写成了公众号的口水文，并且还特么把非核氢弹和非氢核弹给写混了……

为了能让大家对目前市面上的各种无脑吹文有所抵抗力，本炮霸不才，尽量用最简单的道理来把各种超级炸药以及非核氢弹的事儿写清楚。

首先，在开始正式的科普之前，我们先来讲一丢丢的基础知识。

由中学的有机化学课可知，目前市面上主力炸药的成份就是各种含氮的化合物，常见的无非是硝基，硝胺，硝酸酯类炸药。

再由中学的物理学课可知，爆炸可以分为物理爆炸，化学爆炸，以及核爆炸。物理爆炸的能量来自于机械能；化学爆炸的能量来自于分子内化学键断裂和重组释放的能量；核爆炸的能量来自于原子核内的裂变和聚变。

三种爆炸在能量的等级上差了十万八千里，贫铀穿甲弹的穿甲威力再大也只是机械能的转化，氢爆只要不涉及到元素的转换，那么依然还是化学爆炸。

凡是看见了氢，就往氢弹上靠的，就应该回去找个中学回炉一遍。

其次，炸药的威力大在于其自身的高体积能量密度，如果按照质量算的话，单位重量的炸药所放出的能量远低于普通燃料燃烧时所放出的能量。1KgTNT 爆炸时的放热量连 1Kg 汽油都比不过。如果是 1Kg 的氢化镁的话，光其热解出的氢气的放热量就比 1Kg 汽油大了。

所以，南华早报所引用的论文中，爆炸强冲击激活 2Kg 氢化镁反应模式下，1000 摄氏度以上高温持续时间远超 2Kg 的 TNT 炸药自由场爆炸的结论其实是在意料之中，本来人家同等质量氢化镁热解后的反应热值就远大于 TNT，只不过是通过炸药的爆炸冲击激活了这个热解反应而已。如果比的是单位体积下的能量密度的话，TNT 是比同体积下氢化镁和氧气的混合物高。

那么这个试验的意义何在呢？

其实这个试验，就是在研究如何利用将高热值的物质掺在炸药中，来提高炸药的爆热和做功。在氢化镁之前，大家用得最多的是铝粉。铝粉能与爆炸产物（二氧化碳和水）产生二次反应，生成三氧化二铝，放出大量的热，使得爆热和做功能力大幅度提高，爆炸做功时间延长，爆炸作用范围扩大，破片温度提高，并有利于水中气泡的扩张和增压。相对于铝粉等单质材料来说，氢化镁这一类的储氢固态材料，在充分分解后热值更高。

问题在于，如何让氢化镁这样的储氢固体材料中的氢气充分地分解呢？

之前，有人研究将其应用到矿用乳化炸药中利用水解反应来将其分解，而南华早报所引用的论文则是在探索爆炸冲击中氢化镁热解反应的效率。其实最近的这些年，氢化镁以及氢化钛在炸药中的效果，大家已经研究得差不多了。在更早的年代，前苏联更是把同类型的氢化铝添加到洲际导弹末级的固体推进剂里了。

那么这个东西能算燃烧空气炸弹么？

答案是意义不大。

从热值上讲，氢化镁的净热值与目前常见的燃料 - 空气炸药常用的二甲肼，环氧丙烷等相比没有优势。

且氢化镁在爆炸时首先要通过热解反应来释放氢气，而这个热解反应的程度有赖于外部的激发条件。也就是说包括南华早报引用的文章在内，大部分试验是否能让氢化镁在爆炸的过程中 100% 的释放氢气有待验证。

这样一来，用氢化镁当燃料空气炸弹的实际效果是更差的。既然效果不行，那么用着干嘛？

第三，那么 CL-20 和全氮阴离子盐又是怎么一回事儿呢？

现代炸药的发展大概可以分为三代，第一代是以 TNT 为代表的硝基炸药，第二代是以黑索金和奥克托金为代表的硝胺炸药，而第三代则是以 CL-20（六硝基六氮杂异伍兹烷）为代表的多环笼形分子硝化物炸药。

从 TNT 到黑索金和奥克托金再到 CL-20，威力的提升最要归功于其分子内部 N-N（氮原子间化学键）数量的增加。当然制备的成本和难度也随之增加。如果论炸药威力和成本之间效费比的话，TNT 超便宜，黑索金性价比最好，奥克托金综合效能最好，而 CL-20 虽然很猛，但是实在是很贵。目前也就是将其掺到各种推进剂里才提高导弹固体发动机的性能。

因此，当代的军用炸药仍然以黑索金和奥克托金为主，TNT 为必要时的备选，而 CL-20 的应用很难铺开。当然对于某些国家来说即便是最便宜的 TNT，也不是想要就能弄的到的。他们通常会用铵梯等民用炸药混了铝粉来顶替。

最后再来说那个所谓的全氮阴离子盐，这个东西吧，其实是按照各种硝基炸药能量释放机理的规律（N-N 氮原子间化学键断裂）而找到的理论上含能密度最高的产物。

2017 年，我国南京理工大学教授胡炳成团队首次合成了全氮阴离子盐。目前这个东西离真正的实用化还有不少距离，因为它现在只能在 147 多摄氏度以内的状态下稳定存在，而炸药爆炸所需的温度至少在 200 摄氏度以上。也就是说这个东西目前还不能当炸药，它在还没有到爆炸温度的时候就分解掉了……

好了，能说的都说完了。希望能对各位宝子们的日常阅读有所帮助。