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化學與武器 姓名：時永祥 學號：101103119 摘要 熱武器時代的化學 熱武器的先驅黑火藥 現(xiàn)代炸藥單質炸藥 現(xiàn)代炸藥混合炸藥 火藥之王梯恩梯 核武器與化學 核武器概述 核武器種類 核武器路在何方 關鍵詞 化學武器 炸藥 核化學 核武器 一、熱武器時代的化學 熱武器是指利用爆炸反應短時間產(chǎn)生的大量高溫氣體沖擊波，推動拋射物攻擊目標，或者直接攻擊目標的一類武器。這種武器的主要部分是化學炸藥，和冷兵器相比，質量輕而殺傷效果好的多，是近代戰(zhàn)爭中的主要武器 1、熱武器的先驅------黑火藥 反應原理 黑火藥著火時，發(fā)生如下化學反應：2KNO3+ S + 3C ==== K2S + N2 ↑+ 3CO2 ↑ 硝酸鉀分解放出的氧氣，使木炭和硫磺劇烈燃燒，瞬間產(chǎn)生大量的熱和氮氣、二氧化碳等氣體。由于體積急劇膨脹，壓力猛烈增大，于是發(fā)生了爆炸 。 黑火藥的使用 火藥被引入軍事，成為具 有具大威力的新型武器，并引起了戰(zhàn)略 、戰(zhàn) 術、軍事科技的重大變革。初期的火藥武器， 爆炸性能不佳，主要是用來縱火。隨著工藝的 改 進，火藥的爆炸性能加強，新型的火器亦 不斷出現(xiàn)。 2、現(xiàn)代炸藥------單質炸藥 定義 也稱為爆炸化合物，為單一化合物組成的爆炸性物質，有猛炸藥和起爆藥兩類，但通常所稱的單質炸藥是指單質猛炸藥。在這些化合物中都含有某些特殊的基團，如硝酸酯基(—ONO2)、硝基(—NO2)、氯酸根(—ClO婣)、高氯酸根(—ClO嬄)、疊氮基(—N3)、偶氮基(—N＝N—)等。這些基團稱為爆炸性基團。 分類 ①硝酸酯（鹽）類，有硝化甘油、太安等；②硝基化合物類，有苦味酸、梯恩梯等；③芳香族硝基胺類，有特屈兒等；④硝基胺類，有黑索今、奧克托今等；⑤氯酸鹽和高氯酸鹽類，有氯酸鉀、高氯酸鉀等。 發(fā)展趨勢 隨著導彈、自動武器、深井爆破和航天事業(yè)的發(fā)展，一方面要求有綜合爆炸性能更好的單質炸藥， 這個課題雖難度較高，但研究工作仍在不斷 地進行；另一方面對于一些特殊用途的特種 單質炸藥（如耐熱炸藥等）的研究和使用也 在不斷地開發(fā)。 3、現(xiàn)代炸藥------混合炸藥 混合炸藥 - 簡介 混合炸藥也稱爆炸混合物，是由兩種以上的化學物質混合構成的猛炸藥。作為組分的化學物質可以是炸藥，也可以是非爆炸性的物質如氧化劑、可燃劑等。組成的原則是必須有氧化劑、可燃劑和敏化劑，其他添加劑則根據(jù)需要增減；組分配比根據(jù)氧平衡數(shù)量配制，如硝酸銨類混合炸藥等。 工業(yè)炸藥幾乎全部是混合炸藥。工業(yè)對混合炸藥的要求主要是：①降低某些猛炸藥的機械感度、提高裝藥性能和藥柱的機械強度；②使高熔點的猛炸藥與低熔點的猛炸藥熔合，便于鑄裝；③改善和調整炸藥的爆炸性能；④擴大炸藥供應的來源，開拓利用來源廣、價格低的原料。 混合炸藥 - 分類 混合炸藥可按其物理狀態(tài)分為固體炸藥、液體炸藥、氣體炸藥、塑性炸藥和撓性炸藥等。也可按性能特點分為高爆速炸藥、高威力炸藥、高強度炸藥等。按裝藥方式可分為壓裝型炸藥、澆鑄型炸藥等。 特別介紹 火藥之王-----梯恩梯  英文 trinitrotoluene 縮寫 tNT的音譯。學名三硝基甲苯，工業(yè)生產(chǎn)的梯恩梯外觀是黃色的，俗稱黃色炸藥。它是一種最常用的軍用炸藥，通常作為衡量和比較其他炸藥爆炸性能的基準，核武器爆炸時放出的能量相當于多少噸梯恩梯炸藥放出的能量叫梯恩梯當量。梯恩梯色黃，味苦，不溶于水，不與金屬作 用，化學穩(wěn)定性高，熱安定 性好，常溫下機械感度較低 具有較好的裝藥工藝性，既 可壓裝又可注裝和螺旋裝。 它可與許多其他單體炸藥制 成混合炸藥，用于各種類型 的裝藥。 二、核武器與化學 核武器概述 煤、石油等礦物燃料燃燒時釋放的能量，來自碳、氫、氧的化合反應。 一般化學炸藥如梯恩梯(TNT)爆炸時釋放的能量，來自化合物的分解反應。在這些化學反應里，碳、氫、氧、氮等原子核都沒有變化，只是各個原子之間的組合狀態(tài)有了變化。核反應與化學反應則不一樣。在核裂變或核聚變反應里，參與反應的原子核都轉變成其他原子核，原子也發(fā)生了變化。因此，人們習慣上稱這類武器為原子武器。但實質上是原子核的反應與轉變，所以稱核武器更為確切。 核武器種類 原子彈：是最普通的核武器，也是最早研制出 的核武器，它利用原子核裂變反應所放出的巨大 能量，通過光輻射、沖擊波、早期核輻射、放射 性沾染和電磁脈沖起到了殺傷破壞作用。 氫彈：是利用氫的同位素氘 氚等輕原子核的聚變反應，產(chǎn) 生強烈爆炸的核武器，又稱熱 核聚變武器。其殺傷機理與原 子彈基本相同，但威力比原子 彈大幾十甚至上千倍。 中子彈：又稱弱沖擊波強 輻射工彈。它在爆炸時能放 出大量致人于死地的中子， 并使沖擊波等的作用大大縮 小。在戰(zhàn)場上，中子彈只殺 傷人員等有生目標，而不摧 毀如建筑物、技術裝備等設 備，“對人不對物”是它的一 大特點。 　　 電磁脈沖彈：它是利用核 爆炸能量來加速核電磁脈沖效 應的一種核彈。它產(chǎn)生的電磁 波可燒毀電子設備，可造成大 范圍的指揮、控制、通信系統(tǒng) 癱瘓，在未來的“電子戰(zhàn)”中將 會大顯身手。 伽瑪射線彈：它爆炸后盡 管各種效應不大，也不會使人 立刻死去，但能造成放射性沾 染，迫使敵人離開。所以它比 氫彈、中子彈更高級，更有威 懾力。 感生輻射彈：是一種加強放 射性沾染的核武器，主要利用中 子產(chǎn)生感生放射性物質，在一定 時間和一定空間上造成放射性沾 染，達到阻礙敵軍和殺傷敵軍的 目的。 沖擊波彈：它是一種小型氫 彈，采用了慢化吸收中子技術， 減少了中子活化削弱輻射的作用 其爆炸后，部隊可迅速進入爆炸 區(qū)投入戰(zhàn)斗。 紅汞核彈：它用紅汞（氧化 汞銻）作為中子源，由于不用原 子彈作為中子源，所以體積和重 量大大減少，一般小型的紅汞核 彈只有一個棒球大小，但當量可 達萬噸。 三相彈：用中心的原子彈和外 部鈾－238反射層共同激發(fā)中間 的熱核材料聚變，以得到大于 氫彈的效力。 核武器路在何方 減少數(shù)量 廢舊留新：有核國家（特別是美俄）裁掉了過時的、性能不夠先進的核武器，但保留了性能較好的核武器。 另辟蹊徑 變廢為寶：一是改舊翻新。二是改大為小。 提高質量 推陳出新：新的世紀，核武器在數(shù)量急劇減少的同時，質量將不斷得到提高。 從長計議 挑戰(zhàn)軍控：隨著《全面禁止核試驗條約》影響的不斷擴大，繼續(xù)發(fā)展傳統(tǒng)核武器受到的制約越來越大。 以退為進 攻防兼?zhèn)洌汉舜髧�在核力量的發(fā)展上大力推行導彈防御系統(tǒng)，使核武器由純進攻型向攻防兼?zhèn)湫桶l(fā)展。 結束語 化學與軍事的發(fā)展關系到國家的國防安全，涉及合成、分析、環(huán)境和材料等化學領域。尤其是炸藥和核武器的發(fā)展對國防事業(yè)的發(fā)展更為重要，各個國家對核武器的研究更是尤為重視，投入了大量的資金和人力等，因此他們已經(jīng)成為化學研究的重要組成部分，甚至代表了一個國家的發(fā)達程度，對一個國家的國防安全有很大的意義。它的研究范圍極為廣泛，處于發(fā)展中的還有化學武器，它的殺傷力尤其大，對各國有利，同時又有威脅。LxI紅軟基地

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