Новая неядерная водородная бомба Пекина - разбираемся почему это фейк и что это на самом деле

На днях по лентам информагентств молнией пронеслась новость о том, что Китай провел испытания «неядерной водородной бомбы». Однако напугал всех совершенно другой факт, который заключается в природе соединения под названием «гидрид магния». Об этом и почему некоторые заговорили о «конце эпохи ядерного оружия» и не только, поговорим далее. 

Гидрид всемогущий

В сети появилось даже изображение экспериментального заряда, которое при собственной массе в 2 килограмма при взрыве образовало объёмный огненный шар, который держался около 2 секунд. На самом деле в этом нет ничего странного по одной причине. 

Из анонса следует, что основой заряда является «гидрид магния». Это соединение уже долгое время рассматривается учёными как перспективный способ хранения водорода. Этот газ составляет 7,66% от удельной массы соединения, что на самом деле очень много, ведь водород почти в 11 раз легче воздуха. На 6 атомов магния он удерживает 8 атомов водорода. Однако основная проблема в том, что получать гидрид магния также сложно, как, допустим, искусственные алмазы. Точнее, так думали. 

Нюанс в том, что соединение ежегодно получают в мире в количестве всего нескольких граммов:

реклама

«Гидрид магния получают реакцией магния с водородом при 570 °С и около 200 атмосфер в присутствии катализатора — иодида магния (выход реакции 60%)», — «РуВики».

Вопрос: тогда как в одном лишь Китае его набралось аж 2 килограмма? На самом деле, в отличие от описанного выше трудоёмкого, имеется ещё один метод. Возможно получение вещества взаимодействием гидрида лития LiH с магнийалкилами. Но так как соединение живёт исключительно в лабораториях и до настоящего времени не имеет практического применения, то серьёзно технологиями и методами его промышленного получения никто не занимался. Имеется достаточно альтернативных соединений, которые могут послужить той же цели.

Китай же, в свою очередь, начал массовое производство гидрида магния: новый завод способен ежегодно выпускать 150 тонн этого вещества. В отличие от сложных лабораторных методов, которые использовались ранее, новый способ производства является безопасным и недорогим.

Тут интересный момент заключается в том, кто именно провел испытание. Разработкой занималась Китайская государственная судостроительная корпорация (CSSC). Да, вы не обознались, судостроительная. Спросите, зачем судостроительной компании разрабатывать заряды? На самом деле бомба — это не цель. CSSC изучает возможность использования гидрида магния в качестве источника топлива для подводных лодок и кораблей. Ну, теперь вы понимаете, зачем были проведены натурные взрывные испытания. Цель была в том, чтобы проверить, а что если… скажем так, не всё пойдёт по плану. 

А СМИ подали новость как: Китай совершает революцию в области водородных бомб. Есть ли такие перспективы? С этим сложнее.

Тот самый заряд:

Не то, чем кажется

Если говорить о принципе работы такого заряда, то срабатывание происходит от обычной взрывчатки и проходит в 2 этапа. На первом гидрид магния от взрыва распыляется на большой территории в виде мелкого порошка. Разрушаясь, гидрид магния начинает высвобождать водород. А следом идёт огненный фронт, который разогревает мелкие частицы вещества в воздухе. Тут следует отметить один момент.

Гидрид магния — соединение само по себе довольно стабильное. Представляет собой твёрдое белое нелетучее вещество. Малорастворим в воде. Активно взаимодействует со спиртами. Разлагается при нагревании свыше 287 градусов, выделяя накопленный водород в атмосферу, кстати, эта особенность и вызывает больше всего вопросов к применению в качестве источника энергии. А с другой стороны, особенность применения этого свойства заключается в том, что, меняя величину частиц, можно менять интенсивность и продолжительность горения. И в теории огненный шар может держаться куда больше 2 секунд. И не будем забывать про температуру горения. 

У водорода этот показатель больше 2000 градусов. Выше, чем у большинства металлов. И так как это газ, то подобные заряды обеспечивают высокую проникающую способность внутрь укрытий, если, конечно, они полностью не загерметизированы. И на этом месте наверняка кто-то заметил сходство с другой технологией.

Сам принцип действия действительно похож на российские термобарические снаряды. Но есть одно большое и жирное «НО». Так пафосно поданная в СМИ новость — это история одного большого обмана. И вот почему.

Китайская поделка?

Выше я сделал небольшую отсылку к тому, что, вероятнее всего, заряд изначально испытывался вовсе не в качестве бомбы. Как минимум на уровне учёных и конструкторов. А как там уже решили большие боссы Китайской государственной судостроительной корпорации (CSSC), маркетологи, СМИ и партия — одному Богу известно. Уж извините, иероглифами не владею, узнать наверняка возможности нет. Дело тут вот в чём. 

Да, однозначно, температура в области взрыва выше 1000 °C, и держится в 15 раз дольше тротила, и принцип действия, близкий к термобарическим снарядам. Всё это действительно впечатляет. Тем не менее у этой монеты есть и вторая сторона, и она уже не так впечатляет. Дело в том, что ударная волна составила всего 40% от тротилового эквивалента. То есть уже понятно, что статусу водородных термоядерных бомб как мощнейшего оружия человечества ничего не угрожает. Но это не единственный нюанс.

Высокая температура, которая, судя по сообщениям СМИ, «может плавить металл», — это хорошо. Много ли журналисты металлов видели, которые плавятся за 2 секунды теплового воздействия, законам физики тоже, как вы понимаете, неизвестно. Но известно, что основным поражающим фактором взрыва является ударная волна и следующий за ним разлет осколков. Хотя в таком виде это справедливо только для тротила и других видов взрывчаток. Рекордсменами же в плане ударной волны являются термобарические снаряды. И вот в таком качестве китайский заряд откровенно слаб.

Главным поражающим фактором этого вида боеприпасов является давление и способность проникать везде, куда просачивается воздух, и высокая температура. Давление в секторе действия таких снарядов достигает 50 атмосфер. При этом и ударная волна у таких смесей выше, чем у тротила. А знаете, что ещё роднит их с китайским зарядом на основе гидрида магния?

Термобарический боеприпас работает по-другому, в один такт. Взрыв гексогена высвобождает смесь горючего металла и окислителя, которая поджигается. В качестве горючего металла могут использоваться магний, алюминий, кремний, бор, титан, цирконий или литий. Важно, чтобы количество горючего металла было больше, чем может прореагировать с окислителем. Тогда несгоревшие частички металла разлетаются на большое расстояние от места взрыва и догорают в воздухе, достигая температуры до 3000 градусов.

Перефразируя классика: всё было изобретено до вас. Но истинная цель китайских испытаний в том виде, в котором задумали их разработчики, была откровенно в другом.

В погоне за энергией

Дело в том, что CSSC ищет новые источники энергии. И не для абы чего, а для подводных лодок. Одним из перспективных видов топлива является водород.

Известная проблема, что хранить и транспортировать водород крайне сложно и опасно. Он просачивается в мельчайшие поры, разрушает металлы, проникая в металлическую решётку, требует чудовищного давления, чтобы сохранять относительно безопасную жидкую форму. И это ещё не все беды. Потому есть несколько способов хранения водорода не в чистом, а в связанном виде с другими веществами. Да, связанный с магнием водород стабилен, но одновременно и труднодобываем.

Ведь чтобы соединение распалось, требуется температура в 300 градусов. А это, как вы понимаете, существенные энергозатраты. К тому же, если немного перегнуть и температура в какой-то области в моменте достигнет 500 градусов, то одновременно воспламенится и водород, и сам магний, который известен как металл с крайне пылким нравом. К тому же второй враг магния — это вода. Тут, пожалуй, тот случай, когда китайская судостроительная корпорация выбила флеш-рояль, ибо воды у них прям, не дай бог конечно, завались.

Утешает только то, что сам гидрид магния в реакцию с водой вступает слабо. Так что до воздействия температуры всё относительно безопасно. С другой стороны, у нас отпал вопрос, зачем специалистам потребовалось подобное испытание. Именно для того, чтобы понять, каковы будут последствия, скажем так, нештатных ситуаций, если где-то глубоко под водой на какой-то одинокой подводной лодке возникнет ЧП. Какие меры можно принять и можно ли бороться с этим. А прямое военное применение гидрида магния ничего значимого не сулит. 

Максимум в зажигательных снарядах, хотя опять же есть более эффективные порошки на основе металлов. Куда важнее тут будет вопрос экономической целесообразности. Ещё неизвестно, какова стоимость получения соединения. Но, судя по тому, что завод построили только на 150 тонн в год, а работы идут в направлении топлива для подводных лодок, удовольствие явно не из дешёвых. Потому революции и чудо-оружия на основе мифического, небесного гидрида магния ждать не стоит.

Тратить миллиарды долларов на всякие изомеры гафния, которые на поверку, оказывается, получаются в гомеопатических количествах, да и то в контурах ускорителей частиц, может только Вашингтон. А если хотите статью на эту тему, то пишите в комментариях.