פותח חומר-נפץ חדש ורב-עוצמה

צוות מחקר מהמעבדה הלאומית לוס-אלאמוס בארה”ב, פיתח תרכובת חדשה בעלת מאפיינים ייחודים מעניינים ביותר: היא מוצקה בטמפרטורת החדר, עתירת-אנרגיה כחומר נפץ וניתן לעצבה בקלות לצורה הרצויה

מאז גילויו של הניטרו-גליצרין בשנת 1846, משפחת התרכובות המכילות את קבוצת האסטר הניטראטי ידועה כבעלת תכונות של חומר-נפץ. סידרה שלמה של אסטרים ניטראטים אחרים מסוג זה שימשה מיד לאחר הגילוי כמקור לחומרי-נפץ ודלקים עתירי-אנרגיה.

צוות מחקר, בראשותו של David E. Chavez מהמעבדה הלאומית לוס-אלאמוס בארה”ב, פיתח עתה אסטר טטרא-ניטראט חדיש. לתרכובת החדשה יש מאפיינים ייחודים מעניינים ביותר: היא מוצקה בטמפרטורת החדר, עתירת-אנרגיה כחומר נפץ וניתן לעצבה בקלות לצורה הרצויה.

אסטרים ניטראטים הינם תרכובות אורגאניות של חומצה חנקתית (ניטרית) המסוגלות להכיל בתוכן כוח-נפץ עצום. אולם, היותן נוזלים הופך את הטיפול בהן למורכב ומסוכן. ע”י ערבובן עם רכיבים נוספים, הצליח אלפרד נובל להכין את הדינמיט – חומר-נפץ מבוסס ניטרוגליצרין בטוח וקל יותר לטיפול בהרבה. האסטר הניטראטי המוצק היחיד ששימש כחומר-נפץ לפניו הינו הניטרופנטאה (,nitropenta PETN פנטאריטריטול טטרניטרט, פנתריט, הוא אחד מחומרי הנפץ החזקים ביותר הידועים לאדם. מהירות הפיצוץ של PETN בדחיסות 1.7 גרם לסמ”ק היא כ 8,400 מטר לשנייה. החומר יוצר לראשונה על ידי הכימאים הגרמנים טולנס וויגנד. נרשם עליו פטנט של ממשלת גרמניה ב-1912, והוא היה בשימוש במלחמת העולם הראשונה). בשל נקודת ההתכה הגבוהה שלו (140 מעלות צלסיוס) חייבים לדחוס את הניטרופנטאה לצורה הרצויה.

החוקר ועמיתיו הצליחו לייצר עתה אסטר ניטראטי מוצלח יותר – הודות לטמפרטורת ההתכה שלו (85 מעלות צלסיוס) הנמוכה מאוד יחסית לטמפרטורת הפירוק שלו (141 מעלות צלסיוס), ניתן להתיכו ולהזרימו לתבניות, תהליך הרבה יותר קל ונוח לייצור חומרי-נפץ.

התרכובת החדשה מכילה ארבע קבוצות של אסטרים ניטראטים(–ONO2) ושתי קבוצות ניטראט (–NO2) הקשורות לשישה אטומי פחמן. הגבישים של תרכובת זו מדגימים את הצפיפות הרבה ביותר שנמצאה עד היום עבור אסטרים ניטראטים. חישובים ממוחשבים צופים כי החומר החדש יהיה בעל עוצמת נפץ שלא תפחת מזו של חומר-הנפץ אוקטוגן (octogen, HMX) – כיום אחד מחומרי-הנפץ השכיחים העוצמתיים ביותר. רגישותו של החומר החדש לזעזועים, חיכוכים וניצוצות שווה לזו של ניטרופנטאה.

“בזכות מאפייניו המפתיעים החומר החדש פותח הזדמנות ייחודית לייצור רכיבים יצוקים לחומרי-נפץ,” אומר החוקר הראשי. “בנוסף, הוא יוכל לשמש גם כחומר מרכך עתיר אנרגיה לחומרי-נפץ אחרים וכחומר מחמצן.” החוקרים מתכננים גם להשתמש במסלול הסינתטי החדש שלהם בכדי לפתח חומרי-נפץ נוספים.

להודעה של החוקרים