金屬氫武器，即以金屬氫為爆炸物的新一代核武器。氫氣在一定壓力下可轉化為固態結晶體，這就是金屬氫。金屬氫的爆炸威力相當於相同質量TNT炸藥的25—35倍，是目前已知的威力最強大的化學爆炸物。
基本介紹
- 中文名稱：金屬氫武器
- 英文名稱：Metal hydrogen weapon
- 威力：相同質量TNT炸藥的25—35倍
- 類型：第四代核武器
- 主要成分：固態金屬氫
- 套用武器：火箭、飛彈和火箭彈等
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介紹
固態金屬氫能存儲大量能量且單位體積能量很高，因此，具有重大的軍用價值和廣闊的套用前景。比如，為一種高能推進劑用於小體積、遠射程的火箭、飛彈和火箭彈中，每千克固態金屬氫所產生的推力相當於每千克液氫/液氧火箭燃料的 5 倍；作為一種超高能炸藥，用於大規模殺傷性武器中或用於製造金屬氫武器，金屬氫的爆炸威力相當於相同質量TNT 炸藥的 25 ～ 35 倍，是目前威力最強大的化學爆炸物。
理論和實驗及木星磁場的變化都說明了金屬氫的存在。各科技已開發國家爭相研究有關氫的絕緣相和金屬相的狀態方程、結構相變、有序無序相變、絕緣金屬轉變和金屬氫的物理性質，該理論研究將一直持續下去。隨著金屬氫形成理論的深入，人工合成的希望很大，金屬氫武器的研發一旦成功，將會引起整個軍事科學技術領域一場劃時代的革命。
性能
作為聚變燃料，金屬氫密度高達 1 g/cm3，聚變時釋放的能量比鈾核裂變大很多倍；作為超高能炸藥，金屬氫貯存有極高的能量，約為 218 k J/g，比HMX（5.53 k J/g）高約 40 倍，比TNT（4.65 k J/g）高約50 倍，比最好的航空燃料能量大 200 倍；如果用金屬氫作為火箭燃料，因其比沖近於 1700 s（而JP4加液氧只有 400 s左右），可用於小尺寸、小重量、高性能的運載火箭。 金屬氫是一種高溫超導體，其超導轉變溫度在室溫附近，用金屬氫輸電，輸電效率在 99.7%以上，如製造發電機，其重量不到普通發電機重量的 10%，而輸出功率可以提高數十倍。金屬氫有普通金屬的力學強度，可以用普通刀具削切加工，通過使用添加劑，可以把金屬氫變得既穩定又堅固，其密度低、強度高的特性，可用於製造軍用裝甲車輛、戰鬥機等武器裝備的結構材料。
金屬氫
氫是最簡單的元素，其原子由一個質子和一個電子組成。氫氣在一定壓力下可轉化為固態結晶體，在室溫下無需密封可保持很長時間並具有超導特性，這就是金屬氫。
固態金屬氫材料具有廣泛的套用前景：室溫超導材料自1911年11月，荷蘭萊頓大學實驗物理學家昂尼斯發現汞在液氦的超低溫（－269℃）下電阻變為零的超導現象以來，科學家們已發現了數千種超導體，但這些超導體電阻變為零的臨界溫度相當低，目前最好的“高溫”超導體的臨界溫度仍為150K（－123℃），需用液氮冷卻才能實際套用。某些物理學家預計，固態金屬氫能在室溫下無電阻地傳導電流的特性將使其成為一種實用的室溫超導材料。
武器套用
金屬氫超導材料在軍事領域的套用將是非常廣泛的，如超導電磁推進系統、超導電磁炮、超導粒子束武器、大功率發動機、超導儲能系統、超導計算機等等。輕型結構材料通過使用添加劑，可以把金屬氫變得既穩定又堅固，具有密度小、強度高的特點。據科學家估算，其密度可能僅為0.7克/立方厘米，只有鋁的密度的1/3、鐵的密度的1/10，但其強度卻是鐵的2倍。如果用它來製造軍用裝甲車輛、戰鬥機等武器裝備，肯定要比普通材料節省燃料，而且性能將會更佳。
高能清潔燃料固態金屬氫能存儲大量能量，且單位體積能量高。如果固態金屬氫所存儲的能量能慢慢地釋放，就可用它代替汽油或其他運輸燃料；如果能較快地釋放，就可用它作火箭或彈藥的推進劑，每千克固態金屬氫所產生的推力相當於每千克液氫－液氧火箭燃料的5倍。用金屬氫作推進劑的飛彈、炮彈等武器體積將大大縮小，射程將會增大，威力也將更強。
第四代核武器
金屬氫武器如果固態金屬氫中存儲的化學能量能在短時間內全部釋放出來，就會產生爆炸性的效果，這時金屬氫就成為一種超高能炸藥，可以作為大規模殺傷性武器使用。金屬氫的爆炸威力相當於相同質量TNT炸藥的25～35倍，是目前可以想像到的威力最強大的化學爆炸物。
由於金屬氫武器的爆炸威力可與核武器媲美，所以人們將它與乾淨的聚變彈、反物質武器、雷射粒子束武器、核同質異能素武器等正在研製中的新機理武器一起稱為第四代核武器。高效聚變燃料在雷射慣性約束核聚變中，核燃料是氫的同位素氘－氚的混合物。若用固態金屬氘－氚作燃料小球，由於其密度比其他形式（如氣體或低溫的普通固體）氘－氚混合物的密度高，在一定容積的靶室內可裝更多燃料，因而可提高核聚變的效率，產生更多的聚變能。
固態金屬氘－氚核聚變燃料的使用將使未來核聚變反應堆的實用化和小型化成為可能，為聚變能早日進入人們社會生活領域和軍事領域奠定物質基礎。
