Utilisation de la spectroscopie Raman à pression et températures élevées pour la détermination de propriétés spécifiques de molécules explosives : application au nitrométhane

par Stéphane Courtecuisse

Thèse de doctorat en sciences appliquées

Sous la direction de Jean Pierre Petitet.

Soutenue en 1996

à Paris 13 .

mots clés

• Spectroscopie Raman
• Explosifs

Résumé

Ce travail a pour objectif, a partir de l'analyse du comportement microscopique sous haute pression statique d'une molécule modèle (le nitrométhane), de jeter les bases d'une méthodologie d'évaluation et de caractérisation des matériaux explosifs de la famille des dérivés nitres. Les résultats obtenus montrent l'apparition simultanée de trois événements: l'existence d'une transition de phase (solide-solide) dans le compose étudié en fonction de la pression ; un comportement original du mode de vibration d'élongation antisymétrique de la liaison n-o en fonction de la pression et une diminution de l'énergie d'activation de décomposition au voisinage de la transition de phase. Cette situation s'est trouvée vérifiée pour le nitrométhane, le nitrométhane trideuterié et le hmx. En revanche, le nitrométhane qui ne présente pas de transition structurale dans la phase solide est apparu peu sensible aux tests de détonique. Le saut important du nombre d'onde du mode d'élongation antisymétrique (n-o) en fonction de la pression associe à la transition structurale, indiquant une forte perturbation intramoléculaire, est un élément important de la caractérisation explosive de la molécule étudiée. Vérifiés sur les molécules les plus simples de la famille des dérivés nitres, il reste à montrer que ces résultats peuvent être étendus à des molécules plus complexes. Il reste également à vérifier que ces critères s'appliquent à d'autres familles d'explosifs. Ce travail montre donc, que la détermination du diagramme de phase et l'étude cinétique de décomposition d'un compose en pression statique, permettent de donner plusieurs indications sur le caractère explosif de celui-ci

Titre traduit

Use of raman spectroscopy at high pressure and temperature for determining specific properties of explosive molecules. Application to nitromethane

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