تم تطوير مادة متفجرة جديدة وقوية

قام فريق بحث من مختبر لوس ألاموس الوطني في الولايات المتحدة الأمريكية بتطوير مركب جديد ذو خصائص فريدة مثيرة للاهتمام للغاية: فهو صلب في درجة حرارة الغرفة، وذو طاقة عالية كمادة متفجرة ويمكن تشكيله بسهولة إلى الشكل المطلوب.

منذ اكتشاف النتروجليسرين عام 1846، من المعروف أن عائلة المركبات التي تحتوي على مجموعة إستر النترات تمتلك خصائص انفجارية. تم استخدام سلسلة كاملة من استرات النترات الأخرى من هذا النوع مباشرة بعد الاكتشاف كمصدر للمتفجرات والوقود عالي الطاقة.

قام فريق بحث، بقيادة ديفيد إي. تشافيز من مختبر لوس ألاموس الوطني في الولايات المتحدة الأمريكية، بتطوير إستر رباعي نترات جديد. يتمتع المركب الجديد بخصائص فريدة مثيرة للاهتمام للغاية: فهو صلب في درجة حرارة الغرفة، وذو طاقة عالية كمادة متفجرة، ويمكن تشكيله بسهولة إلى الشكل المطلوب.

استرات النترات هي مركبات عضوية من حمض النيتريك (النيتريك) قادرة على احتواء قوة انفجارية هائلة. إلا أن كونها سوائل يجعل علاجها معقدًا وخطيرًا. ومن خلال مزجه مع مكونات أخرى، نجح ألفريد نوبل في صنع الديناميت - وهو مادة متفجرة تعتمد على النتروجليسرين، وهي أكثر أمانًا وأسهل في التعامل معها. إستر النترات الصلب الوحيد الذي تم استخدامه كمتفجر قبل أن يكون نيتروبنتا (نيتروبنتا بيتن بنتايرثريتول رباعي النترات، البنثريت، هو أحد أقوى المتفجرات التي عرفها الإنسان. تبلغ سرعة انفجار بيتن بكثافة 1.7 جرام لكل متر مكعب حوالي 8,400 متر في الثانية، تم إنشاء هذه المادة لأول مرة من قبل الكيميائيين الألمان تولنس ويجاند، وحصلت الحكومة الألمانية على براءة اختراع لها في عام 1912، وتم استخدامها في الحرب العالمية الأولى. نظرًا لنقطة انصهاره العالية (140 درجة مئوية)، يجب ضغط النيتروبنتا إلى الشكل المطلوب.

وقد نجح الباحث وزملاؤه الآن في إنتاج إستر نترات أكثر نجاحا - بفضل درجة حرارة انصهاره (85 درجة مئوية) وهي منخفضة جدا مقارنة بدرجة حرارة تحلله (141 درجة مئوية)، ويمكن صهره وصبه في قوالب، عملية أسهل وأكثر ملاءمة لإنتاج المتفجرات.

ويحتوي المركب الجديد على أربع مجموعات من استرات النترات (–ONO2) ومجموعتي نترات (–NO2) مرتبطة بست ذرات كربون. تُظهر بلورات هذا المركب أعلى كثافة تم العثور عليها حتى الآن لاسترات النترات. وتتوقع الحسابات الحاسوبية أن المادة الجديدة ستكون لها قوة انفجارية لا تقل عن قوة مادة الأوكتوجين المتفجرة (HMX) - وهي حاليا واحدة من أقوى المتفجرات الشائعة. حساسية المادة الجديدة للصدمات والاحتكاك والشرر تساوي حساسية النيتروبنتا.

يقول الباحث الرئيسي: "بفضل خصائصها المدهشة، تفتح المادة الجديدة فرصة فريدة لإنتاج مكونات مصبوبة للمتفجرات". "بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامه أيضًا كملين عالي الطاقة للمتفجرات الأخرى وكمؤكسد." ويخطط الباحثون أيضًا لاستخدام طريقتهم الاصطناعية الجديدة لتطوير متفجرات إضافية.

لإشعار الباحثين