走进不科学 第1238章

　　“这也是当年我在剑桥大学那会儿听过的一种材料，当时有个叫做西莫·斐尼甘的学长是个炸药爱好者，平生特别喜欢搞爆破。”

　　“不过他对于TNT和黑索金这两种炸药的威力始终不太满意，一直想研发出一种多看一眼就会爆炸的高能炸药。”

　　“后来经过详细的研究分析，他总算想出了一种威力更大的炸药配方，便给它取了一个CL20的名字。”

　　“可惜西莫学长后来死在了一次炸药实验里，这个CL20炸药的研发就此中断，只剩下了一些手稿残存于剑桥大学图书馆的书架上。”

　　“威力更大的炸药配方？这怎么可能？”

　　听闻此言，对炸药研发相当精通的王原忍不住皱起了眉毛，看起来不怎么买账：

　　“韩顾问，你可能不太清楚。”

　　“根据目前的研究结果来看，已知炸药都是环状分子结构，它们的性能差不多已经到瓶颈了，很难有所提升。”

　　“所以理论上来说，威力更大的炸药应该是不存在的——即便是我们如今在调配的新型炸药，优化的也不过是反应时间而已。”

　　待王原说完。

　　一旁的高元明也跟着点了点头。

　　早先曾经提及过。

　　目前公认的炸药主要有三代，也就是硝化甘油、TNT以及黑索金。

　　其中硝化甘油出自诺贝尔之手，化学式为C3H5N3O9，爆速可达7700米每秒，爆炸威力是传统火药的30倍。

　　TNT的化学式则是C7H5N3O6，学名三硝基甲苯，爆速比硝化甘油慢一点，但威力更大而且性质上更加稳定。

　　在长期使用并且博得一致好评后，TNT便像某个1.2米的小说人物一样，长期成为了衡量释放能量的计量单位。

　　黑索金则出自德国化学家亨宁之手，名叫环三亚甲基三硝胺，化学式为化学式为C3H6N6O6，又叫旋风炸药、RDX等等。

　　黑索金的威力是TNT的1.5倍，爆速可达每秒8750米，在眼下这个时期属于当之无愧的炸药一哥。

　　但另一方面，这也就到顶了。

　　由于炸药分子的结构限制，如今即便是黑索金也无法进一步在化学性质上进行提升。

　　因此在王原和高元明看来，徐云所说的话似乎……并不太合理。

　　不过徐云却不以为意的摆了摆手，只见他指了指众人身边的炸药粉末，解释道：

　　“王工，您说的没错，目前的三代炸药或许在威力和稳定性上各有不同，但它们在结构上都属于环状分子结构。”

　　“在这种结构的区间之内，炸药的威力确实已经到了上限，没法再有机会提升了。”

　　“但是……如果我们把思维再往上拓宽一点，也就是……不再局限于平面结构呢？”

　　王原顿时一怔，显得有些意外。

　　过了片刻。

　　他的瞳孔忽然重重一缩，整个人猛然看向徐云，连耳朵上的那根烟掉到了地面都毫无察觉：

　　“韩顾问，不局限于平面结构？你是说从平面拓展到……”

　　徐云重重点了点头，左手摊平放在胸前，右手在上方画了个圈，肯定了他的猜测：

　　“没错，如果把结构拓展到三维，那么分子间的键位能级是不是就可能有所提高呢？”

　　“毕竟结构一变，能量和张力也就有所改变了……”

　　化学键。

　　这个概念最早提出于1916年，接着在1927年海特勒用量子力学解决共价键问题，阐明了化学键的本质。

　　如今分子轨道理论虽然还没有正式提出，但一些结构方面的研究已经算是有一定成果了。

　　因此在此时此刻，徐云很是放心的提出了分子结构的相关概念。

　　上过高中化学的同学应该都知道。

　　如果从宏观上看，炸药爆炸基本上都是发光、发热、释放出大量气体的过程。

　　可是从微观上看，那就是另一回事了：

　　炸药爆炸的真实面目就是原来物质中的化学键断裂，形成新的稳定的化学键的过程。

　　例如TNT。

　　上头提及过，TNT的化学式是C7H5N3O6。

　　从结构上来看。

　　如果去掉TNT所有的硝基（NO2）之后，你看到的就是一个甲苯分子，也就是在一个苯环上附有了一个甲基（CH3）。

　　一个TNT分子带有三个二价的氮氧键，还带有三个一价的氮氧键。

　　但在这个结构中一价的氮氧键并不是中性的，而是分别带有多余的负电荷和正电荷。

　　所以说，单独的TNT分子是无法存在的。

　　他们必须依靠其他的TNT分子来“中和”掉多出的不稳定的电荷。

　　当外界的能量刺激到TNT发生分子之间的分离后，枝头上带负电的氧原子就未必“杵到”带有正电的氮原子上了，因为碳氧键能储存更多的键能。

　　于是在爆炸过程中。

　　苯环里面的碳原子和氧原子呢，就结合在一起生成了一氧化碳。

　　这就好比是男女啪啪啪后有了意外产物，所以这个举动就直接让苯环跟坤坤似的塌房了，塌得是一塌糊涂。

　　紧接着，苯环裂解出来的碳原子又无情的夺去氮氧双键中的氧。

　　这时候氮就跟少数的理智粉一样脱粉……咳咳，游离出来了，迅速的形成了氮三键……也就是大家常说的氮气N2。

　　在这个过程中释放出大量的热量，直接分离甲基CH3让两个甲基形成了两份纯碳和3份氢气H2。

　　苯环上本来被甲基和硝基占了四个位置，每个苯环上还有2个氢原子。

　　在苯环“塌房”的时候这两个氢原子就相当于脑残粉，非但没有脱粉，还相互结合成氢－氢键也就是氢气彼此鼓励。

　　于是——2C7H5N3O6→12CO＋5H2＋3N2＋2C

　　在这个反应中反应产物是一氧化碳、氢气、氮气这些气体，气体快速膨胀爆发出了极大的能量，这就是炸药威力的由来。

　　非常简单，也非常好理解。

　　但另一方面。

　　就像那些塌房的艺人一样。

　　不管你是坤坤（TNT）、凢凢（黑索金）还是硝化甘油（峰峰），塌房新闻的热度确实很大，但在娱乐圈基本上都到顶了。

　　哪怕接下来泰裤辣或者啥战战塌房，热度也不会比他们高到哪儿去，这些顶流已经把威力“测试”到了最大值。

　　但是……

　　这仅仅是娱乐圈（平面结构）的上限罢了。

　　举个例子。

　　如果哪天国足拿了世界杯冠军，估摸着全华夏的社交媒体全都要瘫痪一遍，热度哪怕是一百个坤坤塌房加在一起都比不上。

　　这种社会性的新闻，便是徐云所说的方向。

　　也就是……

　　CL20的方向。

　　所谓CL20，全名叫做六硝基六氮杂异伍兹烷，又被称为第四代炸药，爆速高达每秒9500米，威力足足是TNT的3倍。

　　在相同装药量的情况下，采用CL－20的炸弹会比普通炸弹的威力更猛烈。

　　甚至在很大程度上能替代战术核武器，可谓是进行常规打击的最佳选择，也就是所以亚核的量级。

　　另外它还可以用于导弹的推进剂，在不改变导弹尺寸和装药量的前提下，其能力密度之高，可以大幅提升导弹的射程。

　　这种炸药最先由海对面的尼尔森合成，但是此人提出的方法存在一个很严重的问题：

　　每生产一公斤CL－20，就要花费1000美刀，成本高到了简直离谱。

　　于是海对面经过三年研究无法从实验室脱产后，便逐渐将它的研究序列搁置到了后位。

　　兔子们的理论研究则要比海对面早一点，79年的时候于永忠院士便提出了高密度材料理论的可行性。

　　但在后续的研发过程中，兔子们同样遇到了高成本的问题。

　　这个情况一直持续到了21世纪，华夏的北理工在这方面取得了突破，将它的成本降低到了一公斤一千……也就是每克只要1块钱。

　　正因为有如此大的突破，2016年，由北理工牵头的“新一代含能材料研究及其工程化”项目，才会荣获国防科技进步特等奖。

　　截止到徐云穿越的2023年。

　　兔子们的东风－31A洲际导弹、东风－41洲际导弹、长剑－10巡航导弹等，都采用了CL－20炸药作为战斗部或者推进部用料。

　　而CL20之所以能够具备如此优秀的性能，核心原因便是它的结构从平面拓展到了三维的笼型结构。

　　诚然。

　　对于一般人来说，CL20的结构式别说背下来了，恐怕连见都没见过。

　　但别忘了……

　　徐云上辈子的工作单位，可是蓉城的成飞呢……

　　因此对于他而言，CL20的生产工艺并不是什么大秘密——实际上这玩意儿在后世也是半公开的，因为有些成分只有兔子们才有能力生产，不怕它传出去。

　　随后徐云看了眼陷入沉思的王原，继续开口说道：

　　“王工，根据那位西莫学长留下的文稿，CL20的生产工艺主要有两个难点。”

　　“一是生产过程中亚硝解液的色谱分离，这部分恐怕需要用到首都方面某些比较先进的仪器。”

　　“二则是笼状前体的合成，需要通过醛胺缩合反应来实现……”（这方面我就不写太详细了，参考的是10.16606／j.cnki.issn0253－4320.1998.09.004这篇论文）

　　所谓立笼结构，指的就是拥有CH1，2NO2结构的单质炸药。

　　其中笼状胺的合成方式就像徐云所说的醛胺缩合反应，反应在25℃进行用乙腈、水做溶剂，甲酸做催化剂，再把苄胺和乙二醛等物质加入。

　　等到醛胺缩合成亚胺，亚胺进一步聚合生成笼状HNIW的前体六苄基六氮杂异伍兹烷，就可以进行后续的一些合成了。

　　“如此如此……这般这般……”

　　徐云花了大概十多分钟的时间，将整个工艺的大致细节与王原等人复述了一遍。

　　王原和高元明则越听目光越亮，呼吸也跟着急促了起来。