據(jù)南華早報披露——2023年秋，我國科研團(tuán)隊(duì)成功試爆了一種新型爆炸裝置，其威力達(dá)到同等質(zhì)量TNT的15倍以上，而這種“爆炸裝置的能力的能量竟來自一罐銀白色粉末：氫化鎂。

一、技術(shù)原理與挑戰(zhàn)

氫化鎂曾被視為清潔能源的“希望之星”——1立方米氫化鎂可儲存106公斤氫氣，是高壓儲氫罐的3倍。這種固態(tài)儲氫材料只需加熱至300℃即可穩(wěn)定釋放氫氣。

■鎂基固態(tài)儲氫材料

但中國船舶重工集團(tuán)第七〇五研究所的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了它更危險的一面：若用傳統(tǒng)炸藥瞬間點(diǎn)燃?xì)浠V，其釋放的氫氣與空氣中的氧氣混合后，會形成比TNT更猛烈的爆炸。基于此，國內(nèi)研發(fā)人員研發(fā)出氫化鎂型氫能炸藥，而它的反應(yīng)更類似“燃料空氣彈”的威力加強(qiáng)版——

■溫壓彈爆炸場景

（第一步：熱分解）通過TNT引爆產(chǎn)生1000℃以上高溫 ，將氫化鎂分解為鎂和氫氣：每2公斤氫化鎂可釋放0.15公斤氫氣，足以填充超過2立方米可燃?xì)怏w云。

■氫化鎂升溫放氫示意圖

（第二步：氫氣爆轟）由于氫氣具有極低點(diǎn)火能量（僅0.02毫焦耳），在4%-75%濃度范圍內(nèi)遇火星即爆轟，釋放142兆焦/公斤能量。

整個引爆的過程就像用一根火柴點(diǎn)燃一座天然氣田——傳統(tǒng)炸藥只是那根火柴，氫化鎂則是整個燃料庫。

■天然氣田爆燃

盡管技術(shù)路徑清晰，但氫化鎂氫能炸藥想成熟應(yīng)用，還需克服兩大挑戰(zhàn)：

（挑戰(zhàn)一：儲存安全與穩(wěn)定性）氫化鎂遇水蒸氣即緩慢分解，若存儲環(huán)境濕度超過0.1%，其儲氫能力會在3個月內(nèi)衰減40%；另一方面，為防自發(fā)分解，還需保持低溫（-20℃）儲存。

為了解決這個問題，第七〇五研究所的科研團(tuán)隊(duì)采用一種納米氧化鋁包覆技術(shù)，在氫化鎂顆粒表面形成保濕保溫薄膜來保證存儲穩(wěn)定。

■石墨烯包覆MgH2制備過程示意圖

（挑戰(zhàn)二：精準(zhǔn)引爆）在露天環(huán)境下，氫化鎂分解產(chǎn)生的氫氣僅23%參與有效爆轟。而僅靠這些氫氣，若起爆位置偏差較大，可能導(dǎo)致氫氣云未達(dá)最佳混合比例，能量釋放效率驟降70%。為此，研發(fā)團(tuán)隊(duì)為氫化鎂氫能炸藥針對性設(shè)計(jì)出三維陣列式微型雷管，通過128個爆點(diǎn)同步觸發(fā)定向沖擊波，滿足裝置的精準(zhǔn)控制引爆。

二、性能優(yōu)勢

傳統(tǒng)的TNT炸藥的爆炸能力在微秒級釋放，形成瞬時高溫與能量但又快速消散；而氫化鎂通過“分解-混合-燃燒”的三段式反應(yīng)，將能量釋放延長至秒級，爆炸瞬間產(chǎn)生的火球溫度從1000~1200℃提升到3000℃。這種“慢火球”的特點(diǎn)使得氫化鎂氫能炸藥對電子設(shè)備、燃料庫等熱敏感目標(biāo)的毀傷效率較傳統(tǒng)爆炸物提升8倍以上。

盡管威力驚人，但氫化鎂型氫能炸藥也可以是一種“環(huán)境友好型”的炸藥：與傳統(tǒng)TNT、黑索金等炸藥相比，基本做到零有毒殘留：爆炸產(chǎn)物僅為水蒸氣和氧化鎂粉末，48小時后檢測區(qū)域空氣質(zhì)量恢復(fù)至正常水平。

同時在特定環(huán)境下噪音污染也更低：得益于“能力緩釋”特點(diǎn)，它在水下爆炸聲壓級比TNT降低15分貝，可以減輕對海洋生物造成大規(guī)模聲波殺傷。

三、潛在應(yīng)用領(lǐng)域

由于氫氣沖擊波在海水中的衰減率比TNT低40%，若被應(yīng)用與水下武器戰(zhàn)斗部，對潛艇耐壓殼等目標(biāo)的破壞半徑可拓展至800米

■水下武器爆破實(shí)驗(yàn)

另一方面，在攻堅(jiān)彈藥領(lǐng)域氫化鎂型氫能炸藥也有獨(dú)特的作用：面對臺軍山地工事的厚重防護(hù)，傳統(tǒng)鉆地彈需直接命中薄弱點(diǎn)。采用氫化鎂型氫能炸藥的戰(zhàn)斗部與東風(fēng)系列鉆地彈協(xié)同，通過高溫氣體滲透通風(fēng)系統(tǒng)，可摧毀80%內(nèi)部目標(biāo) ，實(shí)現(xiàn)“爆炸+灼燒”雙重打擊 。

■東風(fēng)-15C鉆地彈

除了軍事用途，氫化鎂型氫能炸藥無毒無殘留的特點(diǎn)也可廣泛應(yīng)用與未來各類民用特種爆破領(lǐng)域。而作為一種高能材料的一體兩面，制作氫化鎂型氫能炸藥的鎂基固態(tài)儲氫材料除了作為爆炸物，本身也可以當(dāng)做清潔能源載體，儲氫密度也遠(yuǎn)超傳統(tǒng)儲氫材料，且以固態(tài)形式安全存儲，解決了氫氣易燃易爆問題，可為各類采用燃料電池驅(qū)動的公共交通工具的提供高效儲氫方案氫化鎂材料。

█民用爆破場景

結(jié)語

盡管氫化鎂作為爆炸物展現(xiàn)了極具顛覆性的軍事潛力，但正如國內(nèi)科研團(tuán)隊(duì)所言“我們的初心是利用氫能造福人類，軍事應(yīng)用只是技術(shù)潛力的一個側(cè)面，真正的未來在于氫化鎂儲氫網(wǎng)與清潔能源系統(tǒng)的融合。