由中國人合成，被稱“超級炸藥”的全氮陰離子鹽，能點燃氫彈嗎？

2017年南京理工大學化工學院胡炳成教授的研究團隊成功合成了世界首個全氮陰離子鹽，引起了世界側目。

該研究成果很快就被刊登在了《科學》期刊上，並且其同校研究團隊又在此基礎上，取得了重要進展，研究論文於同年的8月28日登上《自然》期刊，足以看出其分量。

今天，咱們就來聊聊這種被稱為“超級炸藥”的物質到底是什麼，為什麼有人會說全氮陰離子鹽能夠點燃乾淨氫彈呢？

“全氮陰離子鹽”到底是什麼？

全氮陰離子鹽也叫作五唑陰離子

，而它作為氮雜五元環當中最後被發現的一個結構，熱穩定性是相當不錯的。

根據資料來看，用它為基礎合成的許多金屬鹽和非金屬鹽的溫度

都高於100攝氏度

，是一個在常溫狀態下穩定的全氮結構。

研究發現，全氮陰離子可以透過離子或共價相互作用與金屬陽離子配位，從而與水的氫鍵相互作用來穩定。五唑金屬配合物可以作為一類潛在的、新高能量密度材料，或可用來開發僅由氮元素組成的超高能全氮材料。

自從1772年科學家成功從大氣當中把氮分離出來之後，研究就一直進展得十分緩慢。比較有建樹的應該就是

在1999年，美國首次合成全氮陽離子鹽的事件。

不過他們合成的全氮陽離子是鏈狀的，不夠穩定，合成的過程中也是用到了大量毒性、腐蝕性較大的氫氟酸，所以其綜合使用效能肯定是趕不上全氮陰離子的。

值得一提的是，別看這傢伙名叫全氮陰離子鹽，但它依舊是

由大量物質合成的

。只不過，在胡炳成的研究團隊成功之前，其他科學家的合成都沒這麼順利。

而想讓它為我們服務，必須要確保它是

穩定

的。一班次研究團隊一直在這方面進行研究，最終透過

氧化斷裂

的方式首次製備出了常溫狀態下穩定的全氮陰離子鹽。

從理論上來說

，全氮類的物質能量非常高，大部分時間能達到10萬到100萬焦耳/克的級別，

這個能量級別相當於傳統TNT炸藥的10倍甚至百倍。

也難怪，1999年美國在首次合成全氮陽離子鹽時，僅用0。2克就直接將一個通風窗給炸穿了。這芝麻粒大小，卻能產生如此恐怖的能量，確實讓人嚮往又害怕。

嚮往是想依靠它製造出殺傷力更強的武器，害怕則是擔心這種物質的不穩定會讓武器尚未投放出去前，先在自己家門口炸了，這樣豈不是得不償失？

此外，使用全氮類物質來製作武器還有個好處，那就是這傢伙爆炸之後釋放的大多是

氮氣

，這就說明它是“清潔無汙染”的。

當然有人可能會想既然都使用炸藥了，誰還會考慮環不環保，實際上炸藥並不是只能應用於軍事領域的，在其他方面它也有著重要的作用。

這也是為什麼中國團隊在合成全氮陰離子鹽之後引起了世界側目，因為相較於前人的嘗試，這種合成物的穩定性好、使用的原料也相對安全，在研究持續推進的情況下，

它可能成為一種可控的、穩定的炸藥。

不過，胡炳成教授在接受採訪的時候，對全氮陰離子鹽被稱為炸藥的情況給出了一些不同的解釋。那麼，胡炳成教授說了什麼？它真的算是超級炸藥嗎？

它能用來點燃乾淨的氫彈嗎？

實際上，直接稱全氮陰離子鹽為超級炸藥是不正確的，因為咱們在上文中說了，它並不是絕對的全氮物質，而是一種合成物。在這種情況下，只能算是

半個超級炸藥

，其爆炸威力是受到影響的。

並且已知的炸彈爆炸溫度一般都在200攝氏度以上，但是全氮陰離子鹽的

分解溫度為100多攝氏度

，這就說明它可能會在爆炸之前就被分解，這樣的話想釋放威力就顯得更加困難了。

對於這一問題，胡炳成教授表示

全氮陰離子鹽不該直接被當成爆炸物對待

，因為目前的研究並不夠深入，對它的引爆機制也沒有進一步探索。

這樣來看的話，只能說“超級炸藥”還未誕生，只是有了一個存在的基礎罷了。

那麼，如果拋開實驗資料不足的情況，只從理論上來說，這傢伙能否用來點燃乾淨的氫彈呢？

首先我們簡單瞭解一下氫彈，它是一種核武器，

主要利用核聚變反應所釋放的能量來進行破壞。

從理論上來說，氫彈的威力要比原子彈大，但是它不易被長期儲存，而且爆炸之後也會產生放射性物質。

其次再來看全氮陰離子鹽能不能點燃氫彈。

從現有的研究來看是不可以的

。原因有二，第一就是這種物質的威力比不上全氮物質，並且它還未規模運用於炸彈製造，很難看出其影響力。

第二點就是這傢伙雖然威力比TNT炸藥強多了，但是還不足以點燃氫彈。因為氫彈的核聚變需要超高的溫度和壓力，所以目前都是透過在其內部安置小型核彈，來起到引爆點燃的作用。

而全氮陰離子鹽和核彈爆炸所產生的能量差得遠了，所以相較於核彈來說，它雖然更加的乾淨環保，但是在研究更進一步之前確實也沒辦法成為點燃氫彈的物質。

說到這兒，大家可能感到有些可惜，因為單從炸藥製備來看，全氮陰離子鹽沒有太多的成功案例，威力也還是差得遠。

但我們要知道，它的作用可不止限於用來製作炸藥。

這種物質可以用來

製作固體火箭燃料

，畢竟其比較穩定，並且使用較少量都能產生巨大威力，所以用來幫助火箭上天再合適不過了。

當然，它的

環保無汙染性質

，對於發射火箭愈發頻繁的我國來說，也十分重要。

順帶一提，在我國發布全氮陰離子鹽合成成功之後不久，美國就宣佈他們在超高能材料領域取得的最新成果，也就是金屬氫。這兩種“超級炸藥”的基礎物質，頗有一種打擂臺的意味。

美國宣佈金屬氫誕生

氫元素也是自然界中十分常見的物質，但是它怎麼會出現金屬屬性呢？

早在上世紀三十年代，美國科學家維那就表示，要將氫轉變為金屬，而轉變的方式就是

不斷地加壓，大概要加到100萬到1000萬個大氣壓才可以

。

從這個壓力的需求來看，金屬氫的研製也是非常困難的。但是它在常溫之下的超導性質，以及其體內蘊含的巨大能量，都使其一直活躍在研究的前沿。

資料顯示科學家們對於金屬氫的效能早就有所分析：同等質量下，金屬氫的爆炸能量相當於TNT炸藥的35倍，遠遠大於任何化學能源的能量密度，僅次於核反應。

不過，就和全氮離子一樣，越是強大的物質越不穩定。所以美國研製出來的金屬氫，無法在室溫條件下存在，哪怕是在實驗室當中，也很快就“意外”消失了。