爆炸！

2015年8月12日晚，在天津?yàn)I海新區(qū)發(fā)生了兩次猛烈的爆炸?，F(xiàn)場(chǎng)火光沖天，在震耳欲聾的爆炸聲響起之后，高數(shù)十米的灰白色蘑菇云瞬間騰起。隨后，港口上空被火光染紅，現(xiàn)場(chǎng)附近火焰四濺。

到底爆炸是怎么一回事？為什么會(huì)有那么大的破壞力呢？

科學(xué)地說(shuō)，爆炸是一種在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的巨大的能量釋放。

你看到過(guò)鞭炮里的炸藥吧？它們是一團(tuán)小小的顆粒狀粉塵。但當(dāng)它們爆炸時(shí)，炸藥里的各種化學(xué)物質(zhì)就會(huì)發(fā)生反應(yīng)，釋放出巨大的熱量。根據(jù)測(cè)算，一公斤炸藥爆炸時(shí)的反應(yīng)時(shí)間只有30微秒，而它們釋放出的熱量卻超過(guò)4.15×106焦耳。就是說(shuō)，只需要你眨眼的那一剎那的幾千分之一的時(shí)間，它們就能釋放出了足以燒開(kāi)一大池子開(kāi)水的熱量！

同時(shí)，在這個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí)，炸藥分子里會(huì)分解出可燃元素碳和氫。它們一接觸空氣，就被迅速氧化，產(chǎn)生大量的氣體。1公斤炸藥爆炸時(shí)，周?chē)臏囟妊杆偕仙?800℃，產(chǎn)生的氣體可達(dá)7800升，為原先炸藥容積的12500倍！這些氣體在高溫下會(huì)急速膨脹，形成十萬(wàn)倍于大氣壓力的高壓氣團(tuán)，向四周高速傳播。

這就意味著，在炸藥爆炸之后產(chǎn)生的是一個(gè)灼熱的、壓力巨大的、急速擴(kuò)張的氣團(tuán)。這個(gè)氣團(tuán)具有巨大的力量。炸藥的破壞力正是來(lái)源于此。

恐怖沖擊波

隨著一聲爆炸的巨響，炸藥產(chǎn)生的十幾萬(wàn)倍大氣壓力就會(huì)像無(wú)數(shù)看不見(jiàn)的鐵拳一樣，朝受害者打過(guò)來(lái)！

這種巨大的氣壓除了直接撕裂肢體、擊碎骨骼以外，沒(méi)有骨骼支撐的腹部也會(huì)受到猛烈壓迫。大靜脈里的血液突然被推向心肺，讓心肺的血容量急劇增加。與此同時(shí)，沖擊波對(duì)于胸廓的壓迫增大了胸腔的壓力，足以把里面的心、肺和大血管生生“撐”壞。

而當(dāng)沖擊波的壓力過(guò)去后，肺內(nèi)的氣體體積會(huì)發(fā)生先小后大的急劇變換，這樣很容易損傷肺部血管。肺部的氣體還可能由損傷處進(jìn)入血管，形成氣栓在體內(nèi)游走?？ㄔ谀睦铮睦锞蛿嗔搜汗?yīng)。若是不幸堵住了心臟動(dòng)脈或是腦血管，就很可能讓傷者當(dāng)場(chǎng)被“震死”。

更嚴(yán)重的是，沖擊波經(jīng)常造成外輕里重的“內(nèi)傷”。盡管傷者的肺部已經(jīng)產(chǎn)生出血和炎癥，但他們?cè)诒砻婵瓷先タ赡苤皇瞧屏它c(diǎn)皮。加上人在高度緊張亢奮時(shí)，大腦會(huì)分泌大量的腎上腺素，刺激神經(jīng)興奮，所以傷者看起來(lái)好像還很有精神。但如果沒(méi)有及時(shí)得到救治的話，很快就會(huì)突然猝死。

所以，我們?cè)趧?dòng)作電影中看到的那些人們?cè)诟鞣N驚天動(dòng)地的大爆炸中逃生的場(chǎng)面，千萬(wàn)不要當(dāng)真。在現(xiàn)實(shí)中，沒(méi)有人可以在一場(chǎng)爆炸之后，在地上滾兩下，拍拍身上的塵土，就能爬起來(lái)像沒(méi)事兒一樣繼續(xù)逃命。就算是訓(xùn)練有素的專(zhuān)業(yè)特工、戰(zhàn)士也不行！

破片殺傷

除了沖擊波本身這個(gè)大殺器，炸藥周?chē)暮芏辔矬w都會(huì)被這股極大的沖擊力拋出，變成傷害力極大的武器。很多針對(duì)人的爆炸物，比如手雷炸彈之類(lèi)，利用的就是這個(gè)原理。它們?cè)谡ㄋ闀r(shí)以高速拋出大量的彈片，在近距離內(nèi)完全可以擊穿人的身體，造成致命傷害。

自從第一次世界大戰(zhàn)以來(lái)，炸彈破片造成的傷亡人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了槍彈。而且，這種傷害非常復(fù)雜，由于它們的速度、距離、入射角度和形狀各不相同，給清理和救治造成了很大的困難。美國(guó)著名作家海明威，就曾在一戰(zhàn)中身受重傷。一枚爆炸的炸彈在他身上打入了200多塊彈片。雖然經(jīng)過(guò)多次手術(shù)，最后也只取出了二十幾塊。一百多塊殘留的彈片直到他去世，還仍然留在他的體內(nèi)。也給他的晚年造成了巨大的病痛。

如果爆炸發(fā)生在室內(nèi)這種封閉的環(huán)境中，那么在場(chǎng)的人會(huì)更加危險(xiǎn)！因?yàn)楸óa(chǎn)生的氣波無(wú)法發(fā)散出去，經(jīng)過(guò)天花板和墻壁的反彈，破壞力度會(huì)大大增強(qiáng)。而室內(nèi)的家具等閑雜物品不但不能為人提供保護(hù)，還可能變成造成更大殺傷的工具。

爆炸度量衡——TNT

這次發(fā)生在天津?yàn)I海新區(qū)的巨大爆炸有兩次，第一次發(fā)生在23時(shí)34分6秒，相當(dāng)于3噸TNT炸藥的威力；而破壞力更大的第二次爆炸發(fā)生在30秒鐘后，相當(dāng)于21噸TNT炸藥的威力。

現(xiàn)在我們知道，這次爆炸是由港口碼頭倉(cāng)庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)存的化學(xué)藥品引起的。那么，人們又是怎么把爆炸的威力換算成TNT炸藥的呢？

1863年，一位名叫威爾伯蘭德的德國(guó)化學(xué)家正在通過(guò)實(shí)驗(yàn)尋找一種染色劑，不料卻意外地合成了一種可以爆炸的黃色粉末。它就是三硝基甲苯。英文名稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)為T(mén)NT。這種炸藥和我們所熟知的“炸藥大王”諾貝爾制造的硝酸甘油炸藥不同。它的威力很強(qiáng)，卻又非常安全。即使被子彈擊穿，也不會(huì)燃燒和起爆。而且也不會(huì)與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，甚至不容易受潮失效。

從20世紀(jì)初開(kāi)始，這種“黃色炸藥”被廣泛用于裝填各種彈藥和進(jìn)行爆破。在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束前，TNT一直是綜合性能最好的炸藥。久而久之，軍事科學(xué)家們就把TNT當(dāng)做了測(cè)量爆炸威力的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)明了“TNT當(dāng)量”。即通過(guò)對(duì)與爆炸中心不同距離的爆炸強(qiáng)度、炸藥質(zhì)量的測(cè)量與計(jì)算，將各種爆炸物的威力換算成一定質(zhì)量的TNT炸藥。

TNT當(dāng)量最著名的一次應(yīng)用，就是1945年的“三位一體”試驗(yàn)。那是在世界上第一顆原子彈在新墨西哥州成功試爆后。只過(guò)了短短幾分鐘，天才的物理學(xué)家恩里克·費(fèi)米便以TNT當(dāng)量估算出了它的威力。

費(fèi)米早在試爆之前，就專(zhuān)門(mén)查閱了美國(guó)軍事工程手冊(cè)中關(guān)于爆炸力與爆炸產(chǎn)生的風(fēng)力的關(guān)系表，并將其默記在心。當(dāng)爆炸發(fā)生后四十秒，沖擊氣流到達(dá)他的觀測(cè)地點(diǎn)時(shí)，費(fèi)米在約1.8米的高度拋灑出了一疊紙片。接著，在場(chǎng)的人們驚訝地看到，這個(gè)大科學(xué)家就像個(gè)孩子一樣，忘情地追逐著這些隨風(fēng)飄動(dòng)的紙片，注視著它們墜落。通過(guò)測(cè)量它們最后散落在地上的位置，迅速地得出了結(jié)果——世界上第一顆原子彈的爆炸威力大概相當(dāng)于1萬(wàn)噸TNT炸藥的威力！

盡管后來(lái)經(jīng)過(guò)更精確的計(jì)算，這顆原子彈的實(shí)際威力差不多是費(fèi)米估量的兩倍，為大約1.9萬(wàn)噸TNT炸藥。但作為幾分鐘內(nèi)不用任何計(jì)算工具的“心算”，費(fèi)米的精確度已經(jīng)是十分驚人了。