MECHANISMS OF DETONATION IN MOLECULAR CRYSTALS : A REVIEW

Le contrôle et la maitrise d'un cristal moléculaire énergétique demandent une connaissance détaillée des processus microscopiques de décomposition détonique des molécules à l'intérieur du cristal. Ce sont eux, à notre avis, qui sous tendent les interactions plus complexes que l'on devine au travers une étude thermodynamique macroscopique du phénomène. La molécule d'un composé énergétique doit porter en elle une ou plusieurs caractéristiques qui la différencient de sa voisine non explosive dans l'univers complexe de la Chimie ou de la Chimie Physique. C'est dans cet esprit de comparaison systématique que depuis 1976, nous avons mené notre investigation. Il apparait alors qu'une liaison dans un état moléculaire prédissociatif "actif" plus ou moins excité, pourrait être à l'origine du phénomène et qu'une structure en chaîne de ces liaisons dans le cristal jouerait le rôle de support de transmission au travers des interactions moléculaires de type dipolaire. Deux questions principales sont soulevées : Si un tel état existe, quel en est le processus de peuplement ? Une fois peuplé cet état et la molécule dissociée, comment s'effectue le transfert énergétique explosif dans le cristal ?The control of an energetic molecular crystal requires a detailed knowledge of the microscopic process of the explosive decomposition of the molecules inside the crystal. From our point of view, these microscopic processes underlie the more complex interactions which cannot be described through thermodynamic and macroscopic studies alone. It is our belief that the molecules of energetic materials are structurally different from those related but non-explosive materials. Since 1976, we have conducted a systematic comparison of some of these molecular structures. Our conclusion is that a bond in a predissociative "active", more or less excited state, is at the origin of the detonation phenomenon and that a chain structure of these bonds in the crystal would play the role in supporting the transmission of the detonation through molecular interactions of a dipolar type. Two main questions are raised : If such a state does exist, what is the process of populating such a state? Once this state is populated and the molecule dissociates, how does the explosive energy transfer occur in the crystal