金属氮——第四代核武器材料

文/沈羡云
不久前，中国宣布成功合成第四代核武器的关键材料—金属氮，这一技术的重大突破，让中国有望成功研制出独有的第四代核武器。那么，金属氮到底是什么呢？它跟核武器之间又存在什么样的关系？
氮是空气中含量最多的元素，自然界中氮存在的范围也十分广泛。标准状况下氮气以无色、无味、无臭的双原子气体分子形式存在，但在极端高温高压的环境中，氮分子会发生一系列复杂的结构和性质变化。其中一种变化就是氮分子发生解离，再进一步发生聚合作用从而形成金属氮。
金属氮是典型的超高含能材料，TNT炸药的能量密度也不及金属氮的十分之一。不仅如此，金属氮的使用对环境也比较友好，还能循环利用，如果把它用作载人火箭一、二级推进器的燃料，那么火箭起飞重量可以提升数倍。
一向走在科技前沿的美国首先对金属氢进行了开发，但在最基本的转化固态氢方面遇到了瓶颈。金属氢要在极高压的环境下才能将氢转化为固体结晶，这个压力甚至比地球核心处的压力还大，而且其转化成功后还需要在正常温度下进行保存，因此美国至今都没有突破这个难关。中国没有去纠结金属氢，而是另辟蹊径从金属氮下手。