2020年8月4日,在黎巴嫩首都貝魯特發生了一起由硝酸銨引發的爆炸事件,該事件已造成上百人死亡,數千人受傷。據報導,爆炸時測量到了3.3級的小型地震。
據悉,事發前港口區的倉庫內存儲著2750噸硝酸銨,這些硝酸銨由當地海關扣押,已經在該地存儲了6年時間。由於存儲不當,最終引發了爆炸。
1659年,德國科學家格勞貝爾首次製得了硝酸銨。硝酸銨(NH4NO3)是一種應用廣泛的化工原料,既可以製作化肥,也可以製作炸藥。硝酸銨是一種銨鹽,呈透明或者白色晶體狀,易溶於水,易吸溼結塊。
純硝酸氨在常溫下很穩定,摩擦碰撞等機械行為都不容易引發爆炸,需要與其他物質混合後製成炸藥。但是卻不耐高溫,當溫度達到110℃以上時就會發生緩慢的分解,溫度不同,分解產物也不同。
當溫度達到400℃以上時,就會發生劇烈的分解並引發爆炸,即 4NH4NO3→3N2+2NO2+8H2O 。而威力極大的C4炸藥扔進明火裡都不會發生爆炸。
一公斤的硝酸銨分解後能夠產生900升的氣體,如果在密閉的環境中受熱後發生劇烈的分解,壓力陡然上升就會引發大爆炸,產生的衝擊波和高溫能夠瞬間摧毀周圍的建築物。
歷史上由硝酸銨引發的爆炸事故有很多。1947年,美國德克薩斯城港口一艘載著2000多噸硝酸銨的輪船發生火災並引起爆炸,事故造成近600人死亡,3500人受傷,是美國歷史上最嚴重的工業爆炸事件。在我國也曾發生多起硝酸銨爆炸事件。目前,硝酸銨已被我國納入《特別管控危險化學品目錄》,受到了嚴格管控。
(上圖為爆炸前的黎巴嫩首都貝魯特市區港口)
一千克TNT(三硝基甲苯)炸藥爆炸所產生的能量大約為4.2×10^6焦耳,而1千克純硝酸銨完全爆炸時所釋放的能量大約為1.45×10^6焦耳,相當於0.35千克TNT炸藥爆炸時所產生的能量。黎巴嫩首都港口區存放著2750噸硝酸銨(注意是硝酸銨,不是硝酸銨製成的炸藥)如果完全發生高溫自分解爆炸,其威力大約相當於960噸TNT炸藥,衝擊半徑可達2公裡,在爆炸核心區域生活的可能性幾乎為0。
根據爆炸現場的圖片(見下圖),該港口區已經被炸出來了一個直徑又大又深的坑。實際上不可能完全發生爆炸,但威力至少也在500噸TNT以上。具體爆炸當量,還要等以後的專業研究才能得知。
2015年8月12日,發生於天津市天津港爆炸事件,其當量大約相當於450噸TNT,該事故造成165人死亡,798人受傷。黎巴嫩的這次爆炸,其威力確實比天津港事件強,傷亡人數預計更多。
現在的一些小型戰術型核彈頭的當量最小只有幾百噸,發生於黎巴嫩的這次硝酸銨爆炸事件,其威力不亞於一顆小型原子彈,只是沒有核輻射罷了。但與廣島原子彈相比還是相形見絀了,廣島原子彈的爆炸當量為1.3萬噸TNT。
我是科學探索菌,想了解更多精彩內容,快來關注我吧!