خداحافظ تی ان تی؛ ماده منفجره جدیدتر، قوی تر و بهتری در راه است

بزودی تی ان تی جای خود را به ماده انفجاری جدیدی خواهد داد که بسیار قوی تر و ایمن تر است. مطالعه نحوه عملکرد و واکنش شیمایی مواد منفجره موضوع بسیار حساسی است. اگر کربن کمی کمتر باشد یا نیتروژن کمی بیشتر، مقدار کافی اکسیژن می تواند یک ماده بی ضرر را به ماده ای هولناک تبدیل کند.برای بیش از یکصد سال، تی ان تی (TNT) ترکیب شیمیایی عمده و اصلی برای منفجر کردن بوده و به عنوان معیاری برای بازده انفجارهای هسته ای و دیگر انفجارهای بزرگ مورد استفاده قرار گرفته است.

اما مطالعات و آزمایشات جدید در آزمایشگاه ملی لوس آلاموس و آزمایشگاه تحقیقات نظامی باعث کشف ماده شیمیایی جدیدی به نام بیس- اوکسادایازول (bis-oxadiazole) با فرمول شیمیایی C6H4N6O8 شده است که بسیاری از نقاط قوت تی ان تی را در خود داشته اما تولید آن بسیار کمتر از تی ان تی خطرناک و سمی بوده و قدرت انفجار آن بسیار بیشتر است.

دیوید چاوز، یک شیمیدان و متخصص مواد منفجره در مرکز تحقیقاتی لوس آلاموس که روی این ترکیب جدید انفجاری کار کرده است در این باره می گوید:” این ماده جدید حدود یک و نیم برابر تی ان تی قدرت خواهد داشت. از این رو انرژی بسیار بالایی دارد و در مقایسه با تی ان تی یک پیشرفت بسیار خوب به نظر می رسد”. تی ان تی یا تری نیترو تولوئن، ترکیبی از عناصر بی خطری مانند کربن،هیدروژن،نیتروژن و اکسیزن است که در نهایت به فرمول شیمیایی C7H5N3O6 تبدیل می شوند.

چاوز این ترکیب شیمیایی  را با گازوییل مقایسه می کند و می گویند که این مولکول جدید به جای این که مانند موتور خودروهای دیزلی اکسیژن را از هوا گرفته و از آن به عنوان اکسید کننده برای احتراق استفاده کند، تمامی چیزهایی که برای احتراق لازم است را در خود دارد. همچنین از آنجایی که فشردگی این ترکیبات در مولکول تی ان تی بسیار بیشتر از ترکیب گاز و هوا در موتور خودروهاست، انفجار صورت گرفته در مورد تی ان تی بسیار قدرتمندتر از احتراق ناشی از ترکیب گازوییل و هواست. در زمینه تولید نیز تی ان تی برتری های قابل توجهی دارد: تی ان تی را می توان به شکل مایع به هر شکلی درآورد.

به عبارت ساده تر دمای ذوب تی ان تی بسیار پایین و ۸۰ درجه سانتی گراد است که باعث می شود بتوان به راحتی این ماده شیمیایی منفجره را به مایع تبدیل کرد بدون این که از فعال شدن قدرت انفجاری آن بیم داشت، اتفاقی که در دمای ۲۴۰ درجه سانتیگراد رخ می دهد. این موضوع به تولید کننده امکان می دهد که تی ان تی مایع را در قالب ها و پوسته هایی بریزد که برای تولید بمب و بخصوص خمپاره ها به کار می روند. اما تی ان تی نقاط ضعفی نیز دارد که باعث شده تحقیقات وسیعی در زمینه ساخت مواد منفجره قابل ذوب دیگر صورت گیرد. تی ان تی و دیگر مواد شیمیایی که امروزه برای ساخت مواد منفجره به کار می روند باعث تولید مواد سمی و آلاینده ای می شوند و البته قدرت انفجاری کافی و دلخواهی ندارند.

چاوز می گوید:” در واقع در تولید تی ان تی مقداری مواد مضر و زباله تولید می شود. یکی از این محصولات جانبی چیزی است که آب قرمز نامیده می شود که در نتیجه نیتراسیون تی ان تی بدست می آید. در نهایت نیز وقتی که تی ان تی ایزوله می شود، به آب بیشتری نیاز دارد که این آب در نهایت به آب صورتی تبدیل می شود و آن هم نیز تاثیرات زیست محیطی منفی خاص خود را دارد”. این مواد ترکیبات آلاینده سمی می توانند وارد خاک یا منابع آبی شوند و تی ان تی نیز به دلیل فشار بخاری بالای خود، تمایل زیادی به تولید آلوده کننده های گازی دارد که می توانند در حین فرآیند ذوب کردن آن به کارگران آسیب های جدی وارد کنند.

همچنین تی ان تی آن طور که باید قدرت انفجاری ندارد زیرا این ماده منفجره اکسید کننده کافی برای سوزاندن تمام سوخت کربنی و هیدروژنی خود ندارد که به همین دلیل است که پس از انفجار تی ان تی شاهد بلند شدن یک ابر سیاه از کربن هستیم. از این رو تی ان تی عموماً با دیگر مواد شیمیایی مانند RDX ترکیب می شود که یک ترکیب انفجاری به نام ترکیب بی را شکل دهد که در بسیاری از بمب ها مورد استفاده قرار می گیرد. اما RDX  نیز مواد آلاینده ای تولید می کند که براحتی وارد آب های زیرزمینی شده و براحتی تجزیه نمی شوند. بدین ترتیب ارتش ایالات متحده همواره به دنیال ساخت ترکیبات انفجاری با قدرت انفجاری بسیار بالاتر از تی ان تی بوده اند که عملکرد بهتری نیز داشته باشد.

تلاش های این موسسات در نهایت پس از ۱۰ سال و در سال ۲۰۱۶ نتیجه داده و ماده شیمیایی بیس- ایزوکسازول (Bis-isoxazole) تولید شد که بسیار بی دردسر تر از تی ان تی بوده و می توان آن را به راحتی ذوب و قالب ریزی کرد اما قدرت آن کمتر از تی ان تی بود. بدین ترتیب محققان مجبور شدند که ترکیب آن را کمی دستکاری نمایند. بیس- ایزوکسازول از دو حلقه ۵ اتمی با ۳ اتم کربن، یک نیتروژن و یک اکسیژن تشکیل شده است. با کاهش یک اتم کربن و اضافه کردن یک نیتروژن دیگر، محققان می دانستند که می توانند ترکیبی با قدرت انفجاری بیشتر تولید کنند هر چند قابلیت قالب ریزی آن هنوز مشخص نبود و محققان نمی توانستند درجه ذوب آن را اندازه گیری کنند.

نتیجه این تغییر مولکول جدیدی به نام بیس- اوکسادایازول بود. نیتروژنی که به ترکیب اولیه اضافه شد باعث گردید که چگالی این مولکول افزایش یافته و کاهش اتم های کربن نیز باعث شد که بتوان تمامی سوخت را برای تولید انرژی در هنگام واکنش نشان دادن مورد استفاده قرار داد. پس از تولید این مولکول جدید مشخص شد که درجه ذوبی نزدیک به تی ان تی داشته و می توان به راحتی آن را ذوب و قالب ریزی کرد.

همچنین ترکیبات شیمیایی که در نتیجه انفجار این ترکیب بدست می آید براحتی در طبیعت تجزیه و هضم می شوند. بدین ترتیب با انجام آزمایشاتی در آینده نزدیک می توان شاهد ساخت سلاح های جدیدی از سوی پنتاگون با این ماده انفجاری جدید بود که می تواند انقلابی در زمینه ساخت مواد منفجره باشد.