杀气太重，这枚“非核氢弹”其实是枚“尿骚”弹，不过氢不是重点

刚刚新闻来了，中国船舶重工集团公司第705研究所开发了一种新型的非核“氢”弹，其核心技术基于镁氢化物（MgH₂）旨在通过释放高温火球来造成大范围的热破坏。

只不过，要注意的一点是这个新闻的核心并不是“氢”弹，大家不要被“氢”所误导。重点真不在“氢”，而是“镁”！

当初看到这个新闻，W君就倒吸一口凉气，怎么说呢？——中国人的杀气太重。

为什么这么说，其实镁在军事上的用途W君在2023年的文章中就写过了，不过杀气没有那么重。只是略微的当了一个小道消息来说了《消息：我们的真六代机又有可能“烧煤”了，新发动机重大突破》。

当时说的是用粉末化的镁或者氢化镁，在冲压燃烧室里精准点燃，克服液体燃料在高马赫气流中的稳定性问题。你要在12马赫的气流里点个火，那比台风里划火柴还难——所以镁粉成了最稳定的高温选择。它的优势很清楚——镁是一种相当易燃的金属，有多易燃呢？堪比白磷！裸露在外没有被氧化的镁金属理论燃点只有38度！只不过镁在空气中会迅速被空气中的氧气氧化形成氧化镁薄膜，才不那么容易被点燃。所以，户外很多镁基材的户外打火棒只需要轻轻的在棱角处一划就可以打出火花。

这其实就是在滑动的过程中氧化层破坏加上摩擦的温度引燃的镁。

本来用在冲压发动机里面做燃料可以把镁的特性用到极致，让发动机可以在马赫6.5-12的速度上高空飞行。

但这次太暴虐了，用来做炸弹……

所以今天咱们就简单说下为什么这种氢化镁炸弹这么猛，其中的机理是什么，以及其他人没有告诉你的事情。

很多自媒体都说这是一枚“非核氢弹”，但真的别太想“氢”的事情，叫“非核氢弹”只有媒体传播热度，而不是实质，“氢化镁”炸弹中的氢仅仅是“传爆药”而已。

氢化镁本身是一种新兴的储能材料，主要用在氢能源存储，很有希望成为下一代氢能源汽车的主要储氢方案。

如果要想了解氢化镁为什么能储存氢气，以及氢气+镁和氢化镁的转换关系，建议去看一下中国科技大学 吴新星博士的论文《二氢化镁储氢材料的第一性原理研究》，讲得很细致也很清晰，并且很中肯。

那么为什么氢化镁就成了705研究所的“非核氢弹”了呢？705所隶属于中国船舶重工集团公司的下属机构，是我国主要也是唯一的一家鱼雷的研究机构。

所以他们家为了工作需要研制一些爆炸材料和爆炸方式就并不奇怪了。

看成果：

这次的实验装置重约2公斤，利用常规炸药引发镁氢化物的热分解，释放出氢气。这些氢气在空气中迅速燃烧，形成温度超过1000°C的火球。与传统TNT炸药爆炸持续时间约0.12秒相比，这种火球持续时间超过2秒，约为TNT的15倍。虽然其爆炸压力仅为TNT的40%，但其热效应更为显著，足以熔化金属并在广泛区域内造成破坏。

从爆炸特性上来说，这就是一枚典型的燃料空气炸弹（云爆弹），但是从压力范围上来看又不完全属于一枚燃料空气炸弹。

为什么说从爆炸特性上说是一枚燃料空气炸弹呢？

要搞明白这个说法，我们就得和燃料空气炸弹爆炸过程做一个基本对比了，燃料空气炸弹本身并不携带氧化剂，主要依靠消耗空气中的氧气进行“爆炸”。通常依靠抛射药将燃料（例如环氧乙烷或环氧丙烷）散开之后燃料与空气接触混合形成气溶胶后二次引爆。由子弹头中的引信在空中进行第二次引爆，在瞬间释放出巨大热能，形成高温高压的火球，其温度通常在2500℃左右，并以每秒2000至2500米的速度迅速膨胀，产生高温、超压及爆震波等杀伤力。从上图，我们就可以看到一枚燃料空气炸弹的典型引爆过程。

实际上这种炸弹“爆炸”可以看作是一个相对较大范围内空气·燃料混合物的剧烈燃烧，它的爆炸持续时间会比炸药直接爆炸要长的多。这就对应上了此次实验的“爆炸持续时间约为TNT的15倍”的实验结果。

其次，为什么“从压力范围上来看又不完全属于一枚燃料空气炸弹”呢？主要是因为燃料空气炸弹主要的最终产物都是气体，通常是经历由液滴到气体的转换过程。例如环氧乙烷燃料空气炸弹爆炸：

在不计热效应的前提下，爆炸产物体积膨胀25%，而对于氢化镁爆炸，则不是这样，氢化镁的爆炸主要是释放出的氢气和空气中的氧气结合，就是氢氧反应方程：

实际上爆炸产物体积在忽略热量的状态下是缩小的33%的。

这也就是为什么我们在点燃氢气的时候虽然爆炸，但是冲击力并不大的原因了。所以从实验结果的第二个数据我们就能对得上号了——“爆炸压力仅为TNT的40%”

那么至关重要的就是第三个数据了，“热效应明显，形成温度超过1000°C的火球”。这就是典型的金属粉末在空气中燃烧的特性了。

其实就是初中化学试验中镁金属条燃烧的微观化体现了：

本质上这个过程并没有太多高科技的解释，并没有什么特别玄幻的外星科技在里面。这玩意儿其实不是一枚很多自媒体口中的“氢弹”，而是一枚借用氢的幌子、靠镁来烧出怒火的金属燃料空气炸弹。

不过，有没有遥遥领先的黑科技在里面呢？还的确是有的。

首先是氢化镁微粉末化工艺。传统制备氢化镁主要是在200个大气压、500摄氏度的高温下将镁暴露于纯氢气中利用滇化镁作为催化剂生产的。通常这种方法生产的氢化镁颗粒度并不均匀。

而且这个东西暴露于空气中会自然，通常都需要在其他惰性气体保护下存在。而且由于氢化镁本身是共价键化合物，因此相当容易释放出氢气。在后期研磨颗粒化的过程中会迅速的分解为镁和氢气。如果用作储氢，通常都是放在封闭储氢罐内，其实罐子里大部分都是氢气并没有自燃的风险。但是把这玩意拿出来再加工就是一个材料学的难题了。因此制作一种颗粒大小合适的氢化镁微粉末就是一个在加工上的难题了。

同时，在高压下生产的氢化镁实际上是有α-MgH2和γ-MgH2两种晶格形式的混合物。基本上有能在爆炸中受热快速释放氢气和镁单质特性的是γ-MgH2，分离或制备单一的γ-MgH2也成为了一个工艺上的难题。

其次，在取得了合适的粉末大小之后，粉末的去偶联工作也是一个制备工艺上的要点。γ晶体结构本身不会产生类似磁性或电荷的主动“吸引”机制，但是由于真正爆炸合适的粒径已经接近纳米级，因此颗粒之间容易发生范德华力增强或因比表面积高而形成静电堆积效应。这就导致虽然制备了合适的粉末，但是会产生结块、粘连或团聚的现象，因此去偶联工作也是制备这些微粉末过程中的一个必要环节。但是问题在哪里呢？常规的包覆法会导致氢化镁微粉末失去快速释放氢气的能力，一般的情况下就只能使用掺杂法利用Ti、Nb、V、Fe、Ni、Al 等过渡金属原始改变晶格应力场、电子密度分布从而形成局部电子耗散结构，抑制过度极化和团聚趋势。

这个过程相比于制作微粉末的过程来说更加复杂，可以说是秘方级别的，掺什么元素；掺多少；怎么掺都是需要进行相当长时间的理论计算和试验时间的过程。而且有的实验室过程很难应用到大规模的工业化生产中。

再有，就是爆炸物的设计工作了，前面说了氢化镁炸弹本质上是一种燃料空气炸弹，炸弹的结构设计如何有效的抛射粉末形成最大化爆炸利用率也就成了一个结构学上的课题。这个就又牵扯到了爆炸力学和引爆药配方的独到设计了。这次705所的试验应该是已经达到了这方面相对成熟的水平，否则的话，并不会这么高调的发刊发论文。

那么今天的倒数第二个问题——氢化镁炸弹有什么独到之处，做到什么水准才能算是真的成功？其实这个问题超级简单，看爆炸颜色。如果是耀眼的白光，实际上这个爆炸方式并不算成功。它表现了镁微粉末和空气中氧气剧烈反应而释放出的光谱。如果按照理论来说，真正成熟的氧化镁炸弹爆炸应该释放出黄绿色的光线。

原因很简单——在高温下镁是可以和氮气反应的。这和镁-氧反应一样同样也释放出巨量的热量。但是要知道燃料空气炸弹是消耗氧气的，而一个统计空间内的氧气含量决定了燃料空气炸弹的最大输出功率。但是如果把空气中的氮气能有效利用，让氮气参加燃烧反应，那么爆炸的释放威力（热量）就可以再提高2-3倍——而微粉末的镁就有这个先天的优势。

这里就回到标题中“尿骚”弹的用词了。并不是什么贬义词，而是基于镁-氮反应会生成氮化镁，氮化镁同样是一种不稳定的化合物，可以和水蒸气继续反应。最终的产物为氧化镁和氨气。

因此，从理论上来说，这种炸弹爆炸的时候如果能让人闻到强烈的尿骚味（氨气），其实才是做成了最大的输出功率状态。到时候才是“朕成了”！

那么今天最后一个问题——啥时候才能真正装备？

其实别太高兴，这只是一次试验结果给出的一个可行方向，按照我国军工的一般过程，基础弹药部分通常从实验室试验成功到真正能装备部队还得走个七到八年的路。虽然这个过程要比研制一代战斗机要短得多，但是从原型品到真正的作战效能评估再到量产还有很久的路要走，并不能说我们在实验室中做了一次爆炸试验，发布一篇论文，明天就有这个武器了，咱们办事情没那么快。但有个好的开头还是让人振奋的。

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