贝鲁特大爆炸！带你回顾硝酸铵的致命历史 - 徽帮棋友会

撰文：SARAH GIBBENS
　　仔细观察贝鲁特市中心的画面，你会看到在8月4日仓库爆炸后，地面已显得扭曲。手机视频也可以看出冲击波和尘埃云迅速冲过左侧的建筑，放眼望去，黎巴嫩首都满目疮痍。
　　这次爆炸相当于里氏3.3级地震，其破坏力和大地震不相上下。两天后，至少130人死亡，5000人受伤。贝鲁特市长Marwan Abboud告诉法新社，有30万人无法回家，半个城市被摧毁，修复费用将高达150亿美元。
　　黎巴嫩当局将这次事故原因归咎于超过2750吨的硝酸铵，这种物质通常用于化肥，或是采矿和建设项目中的炸药。据报道，自2013年以来，这批硝酸铵就一直被存放在码头。半岛电视台披露的文件显示，这些化学物质由一艘俄罗斯货船运抵贝鲁特，这艘船在海上遇到了机械故障。《纽约时报》报道称，最终人们放弃运输，留下来的货物被送到了仓库，而黎巴嫩海关官员至少在六个不同场合要求处理这批货物。
　　目前我们还不清楚是什么引发了爆炸，但贝鲁特这次事故并非硝酸铵首次引发灾难。自1916年以来，这种化学物质至少造成了30起事故，有些是意外，有些则是故意的。

　　8月4日，贝鲁特被夷为平地，无独有偶，1947年，得州也曾遭遇过类似的大规模爆炸。格兰德营号货轮载着硝酸铵、燃料和弹药抵达休斯敦地区的港口，当时货舱已是浓烟滚滚。随之而来的爆炸杀死了约600人，码头和船上所有人无一幸存。伤者超过5000人，大爆炸摧毁了500座房屋，浓烟弥漫了好几天。
　　1995年4月，美国恐怖分子Timothy McVeigh和Terry Nichols用2吨硝酸铵，在俄克拉荷马市联邦大楼发动卡车炸弹袭击，造成168人丧生。
　　全世界每年生产和存储大量硝酸铵：2017年超过2000万吨。但想要让这种化合物产生这么大规模的爆炸，化学家和炸药专家表示，这个过程中出了很多问题。
是什么导致了硝酸铵爆炸？
　　与大多数易燃物相比，硝酸铵本身并不是特别容易爆炸。但这种化合物容易导致爆炸，因为它属于一种名为“氧化剂”的化学品。
　　燃烧时需要氧气，这也就是为什么灭火器可以通过窒息法，轻松扑灭火焰。而氧化剂的作用恰恰相反：它们增加了空间内聚集的氧分子数量，使其他物质更易燃。
　　普渡大学的化学家Davin Piercey说：“相对来说，纯硝酸铵很难爆炸，除非里面混了些东西，再加上大火。”只有温度迅速升至204度时，硝酸铵自身才会爆炸。任何富含碳的燃料，纸片、纸板，甚至糖，都可以与硝酸铵发生反应，产生更强烈的能量。罗德岛大学的化学家Jimmie Oxley说，如果贝鲁特的硝酸铵存放在木制容器或纸板箱里的话，会导致这种物质极其易燃。
　　混合物燃烧时，大量硝酸铵会让更多热量留存更长时间。向火中加入足够的氧化剂，就会引发爆炸。虽然早在1659年，德国化学家Johann Rudolf Glauber最先合成出了硝酸铵，但直到一战，这种化学物质才被用于爆炸物：武器制造商将之与TNT（炸药）混合，制造出更便宜的炸弹。

　　“大量能量迅速释放，”普渡大学的化学工程师Stephen Beaudoin说：“燃料很快被氧化，带来大量气体和热量。这一阶段巨大的变化会产生冲击波。”
　　在贝鲁特爆炸中，冲击波的速度超过音速；手机视频显示，在爆炸的声音响起前几秒，冲击波已经席卷了整座城市。
贝鲁特爆炸
　　专家们利用20世纪40年代推断原子弹威力的数学方法，分析了冲击波的视频，对爆炸的总能量和爆炸物质的数量，做出了初步估计。通过对比爆炸规模与附近建筑，贝鲁特爆炸事件的视频显示，爆炸发生后的八分之一秒内，球形冲击波的宽度增至约244米。
　　用这种方法衡量，旁观者估计这次爆炸的威力大约相当于400至3000吨TNT。TNT既是一种炸药，也被用来估量爆炸的破坏性。不过，米德尔伯里国际问题研究所的军备控制专家Jeffrey Lewis估计，这个数字可能接近400吨。相比之下，1945年美军在日本广岛投下的原子弹的威力，相当于至少1.3万吨TNT。
　　爆炸计算显示，在海平面高度，发生类似贝鲁特爆炸，需要约1000吨硝酸铵。考虑到粗略计算的误差较大，这个数字与黎巴嫩官方给出的2750吨存储量大致吻合。或者，这种差异可能因为仓库里并非全都是硝酸铵，还存放着与爆炸有关的其他化合物。
　　网络谣言推测，由于硝酸铵在仓库放了很多年，可能已经分解，随着时间推移变得更不稳定，危险性更高。但新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的爆炸物科学家David Chavez表示怀疑。“在正常储存条件下，硝酸铵不会随着时间推移而分解。”
　　另一种解释的可能性更大：贝鲁特的仓库里不只有硝酸铵。根据报道的数量，Oxley推测，在运硝酸铵时，人们肯定用了一辆车，它们可能被石油或汽油污染了。即使是少量污染，也会导致硝酸铵更容易爆炸。
　　虽然黎巴嫩当局说，硝酸铵是爆炸的罪魁祸首，而Lewis指出，在很多情况下，尽管还含有其他物质，商业炸药所指的就是这种化合物。
　　“如果照片是正确的，这应该是与其他助剂一起使用的氧化剂”，比如用于采矿的炸药，他说。
持续的影响
　　完全还原贝鲁特爆炸事件中的问题很困难，但Chavez表示，官员们应该搜寻储存不当、空间封闭、污染、通风不足、潜在火源等相关证据。
　　这些调查需要不少时间。由于叙利亚难民危机和新冠疫情，黎巴嫩方面已经在处理政治和经济问题。
　　这次大爆炸还带来了一些长期影响。爆炸导致贝鲁特的空气中充满了颗粒物，这是最常见的空气污染形式之一，会让人们容易患上最严重的呼吸道疾病，包括新冠肺炎。而且，硝酸铵分解后，生成氮氧化物，这种副产品会引起呼吸窘迫。由于建筑物和道路遭到大面积破坏，有可能出现类似911事件后的其他健康问题。
　　“各种材料可能都被已点燃和燃烧，”Beaudoin说：“例如塑料、油漆和其他全部或部分燃烧的有机材料，所有建筑材料都变成了尘埃。”
（译者：Sky 4）