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从85年开始投身教育, 教书育人已经二十多年, 也可以说是桃李满天下了。 可不知为什么, 越教越感到困惑!

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【原创】“天宫一号”发射在即 火箭燃料有剧毒  

2011-09-29 14:47:27|  分类: 教学资料 |  标签: |举报 |字号 订阅

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“天宫一号”发射在即  火箭燃料有剧毒

 

       天宫一号/神舟八号交会对接任务总指挥部第三次会议研究决定,天宫一号目标飞行器瞄准今天(2011年9月29日)21时16分至21时31分窗口前沿发射,到昨晚18点已实施完毕运载火箭推进剂的加注,现已是“箭在弦上不得不发”。

       天宫一号目标飞行器既是交会对接目标飞行器,也是一个小型的空间实验室。天宫一号将于在轨的2年中,与神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船进行交会对接试验,为中国在2020年左右建立空间站奠定关键的技术基础。

       天宫一号载人飞行器全长10.4米,最大直径3.35米,起飞质量约8.5吨,设计在轨寿命2年。神八发射前,天宫一号降轨至高度约343公里的近圆轨道。神八入轨后2天内,完成与天宫一号首次交会对接形成组合体。组合体飞行约12天,择机第二次交会对接。组合体运行结束后,飞船于1天内返回。天宫一号将升至自主飞行轨道,等待下次交会对接。广东凉茶

       火箭燃料有剧毒

       火箭燃料分为燃烧剂和氧化剂,是用航空煤油、酒精、偏二甲肼、液态氢等作为燃烧剂,而用硝酸、四氧化二氮、液态氧等提供的氧化剂帮助燃烧,航空煤油和我们一般使用的煤油并不一样,它的燃点在300℃左右,别说用打火石,就算用明火也点不燃。

       天宫一号和神舟八号搭载的长征二号火箭使用的是第二代火箭燃料,燃烧剂是偏二甲肼,氧化剂是四氧化二氮,它的特点是技术成熟、价格低廉但有剧毒。 四氧化二氮是一种强酸液体,人体哪个部位沾上它就会立即溃烂,当它遇到空气就会变成红棕色气体,对人体呼吸器官和肺部等内脏器官都有很强的危害性,偏二甲肼对人体的危害与之类似。

       据悉,我国正在研制的长征5号运载火箭将使用第3代火箭燃料,氧化剂是液态氧,这种燃料是无毒的,能够很好的保护工作人员的安全。长征5号火箭推力比目前使用的长征二号大很多,能够将超过20吨的飞行器载入太空,它将是我国未来建造真正的空间站的关键突破点。

       加注员提前服用维生素B6

       天宫一号的火箭燃料有剧毒和强腐蚀性,这也就让燃料加注员成为整个发射基地最危险的工作岗位,被成为“和魔鬼打交道的人”。

       刘华兵在酒泉卫星发射基地从事燃料加注工作长达17年,他介绍道,“每次火箭燃料加注的时间都长达近10个小时,过程中,嗓子干、经常咳嗽,还有作呕的感觉,每次加注前都要服用维生素B6进行预防。 ”

       刘华兵对16年前自己第一次为火箭加注燃料的过程记忆犹新,“1995年3月第一次接触燃料时不敢接近燃料存储罐。在更换燃料罐阀门密封圈时,刚拧开阀门便有一股红棕色气体冒出,吓得我丢下工具转身就跑。”

       偏二甲肼      

       偏二甲肼,或称1,1-二甲基联氨,分子式(CH3)2NNH2,英文缩写UDMH(Unsymmetrical dimethylhydrazine),无色易燃液体。广东凉茶

“天宫一号”发射在即  火箭燃料有剧毒 - 实验化学组 - 南昌市实验中学化学教研组

        做为液体火箭燃料,具有高比冲值,与氧化剂接触即自动着火,而且在常温下保存、使用等优点。这与低温的液氧-煤油的液体火箭燃料方案相比,具有更便捷的军事用途。所以苏联的SS-19、中国的东风-5液体燃料战略导弹、长征二号运载火箭,都使用偏二甲肼-四氧化二氮常温方案,不用低温液氧-煤油方案。但偏二甲肼剧毒且毒性积累,对环境有巨大影响,很多国家早已放弃使用。

 偏二甲肼-四氧化二氮常温方案的反应:

(CH3)2NNH2+2N2O4 = 2CO2+4H2O+3N2

 四氧化二氮

 四氧化二氮(分子式:N2O4),氮和氧的化合物,具有强烈氧化性,常被用于作为火箭推进剂组分中的氧化剂。四氧化二氮是一种强大的氧化剂,有剧毒和腐蚀性。其分子量为92.011,冰点-11.23 ℃,沸点21.5 ℃,蒸汽压96kPa(20℃时)。纯四氧化二氮是无色的,但通常见到的制成品是黄褐色高密度液体,这是由于其中混有二氧化氮。 

“天宫一号”发射在即  火箭燃料有剧毒 - 实验化学组 - 南昌市实验中学化学教研组

        四氧化二氮与二氧化氮按下面的方程式相互转化:

N2O4 == 2NO2

       当温度升高时,反应向生成二氧化氮的方向进行;所以实际上四氧化二氮成品都是与二氧化氮的平衡态混合物。四氧化二氮与水反应生成硝酸和亚硝酸:

N2O4 + H2O → HNO2 + HNO3

       工业上制取四氧化二氮的方法是氨的催化氧化。广东凉茶

液态四氧化二氮能与许多燃料自燃,是一种优良的氧化剂。但它的液态温度范围很窄,极易凝固和蒸发。常温下的四氧化二氮处于不断汽化的状态之中。悬浮于空气中的四氧化二氮减压立刻分解为二氧化氮气体。二氧化氮气体为棕红色,有神经麻醉性毒性。 

 

       参考文献:

       1、上海《新闻晚报》2011年11月28日出版

       2、维基百科

       3、百度百科

 

 

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