作者:魏冬青等 来源:PRL 发布时间:2010-11-1 17:09:11
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爆炸反应微观机理研究获得进展
 
炸药已存在了上千年,虽然有大量的研究成果,但爆炸机理至今仍不清楚。
 
从分子水平了解炸药在极端情况下结构和化学键的变化,研究微观爆炸反应机理,则可以减少实验次数、缩短研究周期、提高研究效率、降低研究成本。这对炸药性能评定、新型炸药的设计研制及炸药安全性和有效性评估等具有重要指导价值,是该领域的研究前沿。
 
上海交通大学生命学院魏冬青教授长期从事计算生物学和计算物理学研究。最近,他领导的科研团队实现了固体硝基甲烷的热分解反应的第一原理模拟,研究发现常压下,温度大约在2200K时硝基甲烷开始发生分解,反应开始涉及到质子转移和通常了解到的C-N键的断裂。
 
整个分解过程观察到大约有75个中间体和100个化学反应,爆炸反应没有通过所谓的链式反应进行,而是通过多个低能态反应通道完成。最终反应产物是H2O、CO2、N2与CNCNC长链分子。这是首次完成的固体炸药热分解反应,从而全面地观察到爆炸反应的微观机理。它可以用于预测其它更复杂的硝基类炸药的反应过程,为新炸药的研制提供理论依据,是该领域里程碑式的成果。
 
论文发表在美国物理学会出版的《物理评论快报》(Phys. Rev. Lett.)之上。(来源:上海交通大学)
 
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