硝酸铵|“低档”的硝酸铵为何会炸出类似核爆的效果？
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1659年 ， 德国人劳贝尔首次制备出硝酸铵 。 到19世纪末期 ， 欧洲人用硫酸铵与智利硝石进行复分解反应生产硝酸铵 。 后来由于合成氨工业的大规模发展 ， 硝酸铵生产获得了丰富的原料 。 两次世界大战对炸药的巨大需要促成了各军火大国硝酸铵生产的大规模扩张 。 因为硝酸铵本身除了当炸药外 ， 还是农业上最高效的氮肥之一 ， 因此战争期间存在的大量硝酸铵炸药生产线 ， 不用怎么改造就可以直接变成氮肥生产线 。 因此硝酸铵的产量一直很大 。 各化工生产大国至今每年仍有几百万到上千万吨的年产量 。 当代继续把硝酸铵直接当氮肥的国家已经不多 。 多作为炸药进行管理 。 但是在一些国家 ， 管理漏洞仍然存在 。 硝酸铵作为炸药并不是最好的品种 ， 因为硝酸铵的爆速较低 ， 综合安全性也没有更高档的炸药好 。 炸药的威力和其爆速直接有关 。 所谓的爆速 ， 通俗讲就是炸药爆轰后由固体或者液体变成气体迅速膨胀的最高速度 。 爆速越高的炸药威力越大 。
比如当代最常见的TNT炸药的爆速在7500米每秒左右 ， 已经接近第一宇宙速度 。 黑索金等更高级的炸药的爆速在每秒8000米以上 。 目前爆速最高的常规炸药是金属氢 ， 爆速可以高达每秒2万米以上 。 而发明了上千年的黑火药的最高爆速在每秒3000米左右 。 硝酸铵的爆速在黑火药和TNT之间 ， 大约每秒6500米 。 因此硝酸铵只能算是一种中低档炸药 。 1公斤硝酸钠完全爆炸反应后大约产生900公升的气体 。 其爆炸的威力和破坏力主要就来自从固体到气体体积瞬间膨胀几百倍产生的爆速和爆压 。 虽然硝酸钠作为炸药 ， 单位重量表现平平 。 但是硝酸铵一个最大的“优点” 。 就是其制造成本低 ， 导致的价格便宜量又大 。 这几乎是所有其他炸药都无法比拟的 。 也是其容易大量聚集 ， 最终酿成大爆炸事件的一个根本性原因之一 。 常用的TNT等军用炸药一吨造价数万元 。 更高级的炸药每吨的价格从几十万到数百万元不等 。
价格昂贵的后果就是日常散落在民间的数量很少而且管理严格 。 而硝酸铵价格相对便宜的吓人 。 目前硝酸铵的售价常年在每吨1500元RMB和每吨2500元RMB之间波动 。 也就是说最便宜的时候 ， 每公斤硝酸铵只值1.5元 。 瀚海狼山（匈奴狼山）认为 ， 这基本就是个“土坷垃”的价格 。 而且硝酸钠又经常被当做氮肥大量的使用 。 极大的模糊了其作为危险的炸药和化学肥料在人们头脑中的界限 。 因此硝酸铵经常成火车、成轮船的被运输、交易和储存 。 这样就很容易把数百吨甚至数千吨硝酸铵聚集在一起 。 为危害巨大的爆炸事故提前埋下了隐患的种子 。 如果换成TNT ， 谁也不敢把数千吨的TNT常年放置在仓库里 ， 还是在繁华居民区的旁边 。 因为常识都知道那是极端危险的高爆炸药 。 但是硝酸铵作为化肥和炸药的双重属性 ， 具有巨大的迷惑性 。 最终导致各种生产、运输和储存过程中的巨型爆炸事故 。
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最近150年来 ， 全球当量在300吨以上的非核爆炸事故和爆炸试验 。 几乎80%都是大量的硝酸铵聚集然后爆炸造成 。 1985年 ， 美国国防核安全局在白沙导弹靶场搞了一次测试 ， 用常规炸药模拟核武器的爆炸威力 ， 一共使用了4800吨铵油炸药 ， 这是人类历史上最大当量的有计划的非核爆测试 。 所谓的铵油炸药 ， 就是用95%份的颗粒状硝酸铵加5%份的柴油制成的炸药 。 加入柴油的目的主要是防止受潮板结 。 固态硝酸铵本身相对稳定 ， 不容易出事故爆炸 。 但是硝酸铵的弱点是遇到高温 ， 震动和火焰就变得非常不稳定 ， 极为容易引爆 。 而且硝酸铵还有作为炸药的一个“优点” ， 就是一旦引爆 ， 会极大规模的殉爆 。 也就是数百上千吨硝酸铵会在万分之几秒内全部一起爆炸 。 在集聚总量极大而又最容易一起爆炸的效果下 ， 自然就非常容易炸出“核弹”的效果 。 而TNT等军用炸药就是用大量电雷管同时起爆 。 都经常有“哑火”的 ， 而硝酸铵只要旁边有高温爆炸 ， 那么它们一定会毫无保留的一起反应爆炸 。 这就是硝酸铵虽然单位威力不大 ， 但是一旦聚集却可以模拟核爆的一大原因 。 现在战术核武器的爆炸当量已经可以控制在10吨TNT到5000吨TNT当量之间 。 而用大量的“低档”硝酸铵都可以模拟 。
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大量硝酸铵同时爆炸时 ， 会瞬间释放出巨大的能量 ， 爆炸气体的温度达几千摄氏度 ， 压力可达1万个大气压以上 。 这种爆炸造成的气体膨胀 ， 会以冲击波的形势往外迅速扩散！爆炸冲击波在空气中传播时 ， 由于压缩区和稀疏区内空气分子做定向运动 ， 会产生强大的气流 ， 在垂直于冲击波气流运动方向单位面积上的冲力称为动压 。 冲击波内各处的动压大小不同 ， 以波阵面 ， 即压缩区的前界面的动压最大 。 而爆炸的杀伤力也主要集中在这个阵面范围内 。 冲击波阵面的压力可达到700到1300个大气压 ， 这个压强几乎连防护指标最强的核导弹发射井都能压坏 ， 何况其他民用建筑 。
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【硝酸铵|“低档”的硝酸铵为何会炸出类似核爆的效果？】当脱离爆炸中心时 ， 空气冲击波波阵面压力为10到12大气压 ， 波速为1000到1400 米每秒 ， 冲击波波阵面后质点流动速度约800米到1200米每秒 。 这个速度几乎是3到4倍的音速 ， 也可以轻易摧毁任何普通建筑 。 冲击波超压是冲击波压强与空气静止时的气压 ， 即1个大气压的压强差 。 超压为0.5大气压时 ， 能使屋顶掀飞；超压为1个大气压时 ， 会造成房屋倒塌 。 对于人体而言 ， 冲击波超压为0.5大气压时 ， 人的耳膜破裂 ， 内脏受伤；超压为1个大气压时 ， 人体内脏器官严重损伤 ， 尤其会造成肺、肝 ， 脾破裂 ， 导致人员被严重杀伤 。 2750吨的硝酸铵一起爆炸 ， 当量很可能超过1500吨的TNT同时爆炸 。 对地面无隐蔽物遮挡人员的绝对致命半径将高达600米以上 ， 重伤半径0.8公里 ， 轻伤半径高达2公里 。 另外还有大量附带的破碎玻璃和坠落物对人员的伤害 。 综合威力确实已经接近小型核弹 。
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