Chemickou sloučeninu trinitrotoluen (C7H5N3O6) běžněji známou pod zkratkou TNT vyvinul v Německu v roce 1863 Josef Wilbrand. Ač TNT není tak silný jako dynamit, je daleko stabilnější než většina výbušnin.

A tak vojska celého světa už déle než století taví TNT do granátových pouzder, aby z nich udělal kinetickou energií ničící zbraně. TNT je považován i za tu nejdůležitější složku směsí chemikálií k vytváření působivě vyhlížejících explozí a využívá se i k vyjádření toho, kolik energie se uvolnilo při výbuchu jaderné zbraně, kdy tato se obvykle vyčísluje jako ekvivalent energie počtu tun TNT.

Ale po více než 100 letech dominance nový výzkum z Los Alamos National Labolarory a z Army Research Laboratory vynalez novou, daleko silnější sloučeninu, Bis-oxadiazol (C6H4N6O8), která může z TNT učinit zastaralou záležitost.

Molekulární struktura Bis-oxadiazolu. (Source: OPR&D)

„Ten by mohl být asi 1,5 krát silnější než TNT,“ řekl Davis Chavez, chemik výbušnin v Los Alamos, který na této nové molekule pracoval, když mluvil s Popular Mechanics.“ To je v porovnání s TNT hodně pěkné energetické vylepšení.“
p
Popular Mechanics nejdříve objevil odbornou zprávu s názvem „Bis(1,2,4-osadiazole) Bis(metylén) Dinitrát: Vysoce energetická, odlévatelná výbušnina a plastická ingredience do hnacích látek,“ který vyšel koncem minulého měsíce ve vědecky revidovaném žurnálu Americké chemické společnosti Organic Proces Research & Development.

Chavez řekl Popular Mechanics, že TNT je utvářeno na první pohled neškodnými prvky jako uhlík, vodík, dusík a kyslík (C7H5N3O6). Přirovnal však výbušné sloučeniny k benzínu, kdy uvedl, že výbušniny ale, místo aby si musely brát kyslík jako okysličovadlo spalování ze vzduchu, aby mohly pracovat třeba v motoru, tak mají všechny ingredience potřebné k mohutné explozi už přímo uvnitř sloučeniny.

Zpráva se uchyluje k vysvětlování, jaké jsou „hlavní výhody“ TNT na výrobní lince oproti jiným formám výbušnin: je odlévatelné, což znamená, že výbušninu lze utvářet do forem, a tedy do pouzder granátů a bomb.

„Největší využití pro to je granátech houfnic a děl,“ řekl Popular Mechanics syntézní chemik Jesse Sabatini z Army Research Laboratory (ARL) ze zkušební střelnice v Aberdeen v Marylandu.

TNT má řádu nevýhod, které vedly ke „sháňce po nově vyvinutých odlévatelných výbušninách,“ řekl Sabatiny, které se nelíbí některým vládním agenturám jako Ministerstvo energetiky a Ministerstvo obrany. Sabatini Popular Mechanics řekl, že Armádě dělalo starosti, že TNT a další chemické sloučeniny vytváří během procesu výroby velké množství polutantů znečišťujících prostředí.

„Když děláte TNT, tak je u toho ve skutečnosti trocha odpadu,“ řekl Chavez. „Je tu něco, čemu se říká červená voda, což ten vodní odpad, co zůstane po nitraci TNT. A i potom, když se samotné TNT izoluje, tak se pere v další vodě, a ta voda je odpadem, kterému se říká růžová voda, a i ta má určité ekologické dopady.“

Chemik výbušnin David Chavez předvádí příklad, jak se odlévatelná výbušnina nalévá do měděných forem v Los Alamos National Laboratory, v Techické oblasti 9. (Source: Army)

„Armáda chce pořád vylepšovat výkonnost,“ řekl Sabatini. „Chtějí pořád více bouchání. Chtějí pořád větší sílu. A TNT je na to OK, my ale chceme něco ještě lepšího.“

V roce 2016 syntetizovala ARL Bis-isoxazol, který se ukázal být při výrobě daleko zelenější a přitom odlévatelný, byl s ním ale jeden problém, nová zelená výbušnina nebyla tak silná.

Vědci z ARL tedy kontaktovali kolegy z Los Alamos Laboratories, aby ten recept na výbušninu dotáhli k dokonalosti. Když vědci z Los Alamos nahradili uhlík dalším dusíkem, tak byli sami ohromeni, že ta nová vymazlená sloučenina, co vyrobili, má daleko větší ničivost.

Výsledek tedy je, že ta nová vymazlená chemická sloučenina může nahradit TNT, a ta je teď známa jako Bis-oxadiazol.

„Tím dodatečným dusíkem zvyšujeme hustotu této molekuly a náhrada uhlíku pomáhá vyvážit oxidační činidlo, takže při této reakci lze veškeré palivo využít k uvolnění energie. A když si to výzkumníci v laboratoři syntetizovali, tak s radostí zjistili, že Bis-oxadiazol má tavící teplotu zhruba stejnou jako TNT, což jej činí dobře odlévatelným,“ uvádí se v Popular Mechanics.

Podle vědců se k měření užitečné ničivosti výbušniny používá dvou metod: podle detonační rychlosti a podle detonačního tlaku. Panuje přesvědčení, že Bis-oxadiazol „by mohl mít detonační rychlost kolem 8,18 km/s a detonační tlak 29,4 gigapascalů, v porovnání s asi 7,8 km/s a 26 gigapascaly u Sloučeniny B,“ uvedl Popular Mechanics.

Tento vědec Popular Mechanics řekl, že výroba Bis-oxadiazolu závisí na studiích budoucí toxicity prováděných na Zkušební střelnici v Aberdeen. 

Budou-li výsledky uspokojivé, tak tu novou sloučeninu roztaví do dělostřeleckých granátů, aby ji tam na Zkušební střelnici v Aberdeen vyzkoušeli. Půjde-li vše na dělostřelecké střelnici dobře, tak by mohli vědci zkusit rozběhnout hromadnou výrobu.

Chavez vysvětlil, že průměrný čas pro chemický objev, než se dopracuje až k nasazení v poli, je tak 5 až 10 let. Když je ale ten nový materiál jak silný, tak ještě i zelený pro výrobce, tak tento vědec naznačuje, že by to Pentagon mohl urychlit, aby byl Bis-oxadiazole na nové zelené válčiště nasazen už brzy.

„Ta sloučenina nás určitě nadchla,“ řekl Sabatini.

Abychom to shrnuli, Armáda vyvinula k životnímu prostředí přívětivou výbušninu, která je daleko silnější než TNT. Dá se čekat, že s nasazením této pokročilé výbušniny na bojišti se bude spěchat, aby se stihlo už do příštího kola válek. Vypadá to, že Armáda se stává zelenou…