TATB (1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobensen) är en viktig explosiv förening på grund av dess omfattande användning i ammunition och världsomspännande vapensystem. Trots dess betydelse har forskare försökt förstå dess reaktion på extrema temperaturer under de senaste 50 åren.
Ett team från Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) har upptäckt en ny termisk nedbrytningsväg för TATB som har en betydande inverkan på beräkningsmodeller som förutsäger energifrisättningen och det termiska beteendet hos TATB och möjligen andra okänsliga högexplosiva ämnen (IHE). Forskningen visas i Propellants, Explosives, Pyrotechnics .
TATB ses allmänt som den mest stabila IHE, eftersom den inte lätt detoneras av yttre stimuli. Den genomgår inte den termiska sekvensen deflagration-to-detonation (DDT), som är unik bland sprängämnen. Det kräver en ordentlig detonationskedja för att initiera, så hantering av materialet är relativt fri från oavsiktlig initiering om lämpliga säkerhetsmetoder följs.
En aspekt av detta säkerhetshölje är hur materialet reagerar på extrema temperaturer; om detta material blir känsligare och inte längre är säkert att hantera när det utsätts för onormala termiska miljöer.
"Vårt mål med det här projektet var att förstå beteendet experimentellt för att konstruera beräkningsmodeller som förutsäger beteende för alla termiska exponeringsförhållanden", säger LLNL-forskaren Keith Morrison, en medförfattare till arbetet.
Studien har etablerat en ny förståelse för IHE-nedbrytning och lägger grunden för att koppla samman komplexa molekylära processer till kinetiska och termodynamiska mätningar av IHE.
"Denna nya nedbrytningsreaktion av TATB har traditionellt sett förbisetts i litteraturen, och vår studie belyser nya molekylära vägar som uppstår när IHE värms upp över dess stabilitetsgräns", säger LLNL-forskaren John Reynolds, också en medförfattare. "Dessa vägar kan hjälpa till att begränsa de fysiokemiska egenskaperna hos nuvarande och framtida IHE-föreningar, vilket gör det möjligt att förutsäga beteende och säker hantering av energirika material."
Mer information: Keith D. Morrison et al, TATB termisk nedbrytning:Expandera molekylprofilen med kryofokuserad pyrolys GC-MS, Propellants, Explosives, Pyrotechnics (2024). DOI:10.1002/prep.202300268
Tillhandahålls av Lawrence Livermore National Laboratory
