8.12天津爆炸中的TNT當量衝擊波與蘑菇雲

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　　8月12日晚23時30分左右，天津濱海新區開發區發生劇烈爆炸，爆炸火光衝(chong) 天。國家地震台網清晰記錄到了12日晚間天津發生的爆炸事故，共有兩(liang) 次爆炸，間隔約30秒，第二次震級更高，通過分析波形記錄測算出，爆炸威力相當於(yu) 21噸TNT。爆炸引起的衝(chong) 擊波造成了周邊地區建築物不同程度的損毀，現場騰起巨大的蘑菇雲(yun) 。各媒體(ti) 新聞中如TNT當量、衝(chong) 擊波等物理名詞該如何理解？

　　TNT當量

　　很多人好奇TNT當量的概念，TNT當量是指核爆炸時所釋放的能量相當於(yu) 多少噸TNT炸藥爆炸所釋放的能量。TNT炸藥的數量又被使用作為(wei) 能量單位，每公斤可產(chan) 生420萬(wan) 焦耳的能量，1噸TNT相等於(yu) 4.2千兆焦耳，一百萬(wan) 噸相等於(yu) 4200兆兆焦耳，通常也作為(wei) 核武器爆炸當量的單位來使用。

　　從(cong) 波形記錄結果看，第一次爆炸相當於(yu) 3噸TNT，第二次爆炸在30秒種後，相當於(yu) 21噸TNT。

　　等值換算，戰斧式巡航導彈的TNT當量約為(wei) 454千克，即第一次爆炸相當於(yu) 近7個(ge) 戰斧式巡航導彈的能量，第二次爆炸的能量則接近於(yu) 46個(ge) 戰斧式巡航導彈落地爆炸。

　　開曼公司注冊(ce) 如果以依阿華戰列艦16寸炮炮彈(54公斤高爆炸藥)約127千克TNT當量進行換算，第二次爆炸的威力相當於(yu) 超過了165枚美國二戰最大的依阿華級戰列艦的406毫米主炮炮彈的威力。

　　強大的衝(chong) 擊波

　　從(cong) 該監控視頻可見，一名男子站在大廳門前時，突然發生爆炸。爆炸衝(chong) 擊波瞬間將大門衝(chong) 倒擊碎，男子被掀翻並壓在倒塌的大門下。離現場較遠的網友拍攝的手機視頻中也可見在看到爆炸後，房間也開始劇烈地搖晃震動，打開的窗戶窗簾猛烈向屋內(nei) 衝(chong) 。附近建築物玻璃幾乎全碎。這便是衝(chong) 擊波的威力

　　任何波源，當運動速度超過了其波的傳(chuan) 播速度時，如何注冊(ce) 香港公司這種波動形式都可以稱為(wei) 衝(chong) 擊波，爆炸產(chan) 生的衝(chong) 擊波稱為(wei) 爆炸波。其特點是波前的跳躍式變化，即產(chan) 生一個(ge) 鋒麵。鋒麵處介質的物理性質發生躍變，造成強烈的破壞作用。

　　衝(chong) 擊波效應主要以超壓的擠壓和動壓的撞擊，使人員受擠壓、摔擲而損傷(shang) 內(nei) 髒或造成外傷(shang) 、骨折、腦震蕩等。衝(chong) 擊波的殺傷(shang) 作用主要是由衝(chong) 擊波超壓和衝(chong) 擊波作用時間來決(jue) 定的。衝(chong) 擊波超壓就是衝(chong) 擊波壓強與(yu) 空氣靜止時的氣壓（l個(ge) 大氣壓）的壓強差；衝(chong) 擊波作用時間就是衝(chong) 擊波超壓所維持的時間。對於(yu) 普通炸藥在空中爆炸，當衝(chong) 擊波超壓為(wei) 0.1大氣壓時，就會(hui) 引致門窗損壞、玻璃破碎；超壓為(wei) 0.5大氣壓時，能使屋頂掀蓋；超壓為(wei) 1大氣壓時，會(hui) 造成房屋倒塌。

　　對於(yu) 人體(ti) 而言，衝(chong) 擊波超壓為(wei) 0.5大氣壓時，人的耳膜破裂，內(nei) 髒受傷(shang) ；超壓為(wei) 1大氣壓時，作用在人體(ti) 整個(ge) 軀幹的力可達4－5千公斤，在這麽(me) 大的衝(chong) 擊力擠壓下。人體(ti) 內(nei) 髒器官嚴(yan) 重損傷(shang) ，尤其會(hui) 造成肺、肝、脾破裂，以至導致人員死亡。

　　所以很多人在不能預知當時爆炸實際威力的情況下拍攝視頻，是十分危險的，要及時迅速找到安全的地方躲避好，謹防衝(chong) 擊波帶來的房屋倒塌、玻璃碎裂或高空墜物。

　　蘑菇雲(yun) 的產(chan) 生

　　天津爆炸現場騰起了數十米高的蘑菇雲(yun) ，那麽(me) 爆炸為(wei) 什麽(me) 會(hui) 產(chan) 生蘑菇雲(yun) 呢？

　　蘑菇雲(yun) ，指的是由於(yu) 爆炸而產(chan) 生的強大的爆炸雲(yun) ，形狀類似於(yu) 蘑菇，上頭大，下麵小，由此而得名。雲(yun) 裏麵可能有濃煙，火焰和雜物，現代一般特指原子彈或者氫彈等核武器爆炸後形成的雲(yun) 。火山爆發或天體(ti) 撞擊也可能生成天然蘑菇雲(yun) 。蘑菇雲(yun) 高溫高壓迅速地影響著其周圍的空氣，大約極短的時間內(nei) 就能使它周圍的空氣升溫膨脹而又快速上升，並且依靠那上衝(chong) 時的巨大能量將地麵的石頭、碎片、粉塵等各種物質粒上高空而形成蘑菇莖。而在上升 的過程中由於(yu) 同周圍低濕空氣的接觸，這就使得熱氣團的溫度逐漸降到同周圍氣體(ti) 的溫度相同了，於(yu) 是便向水平方向散開而形成蘑菇頂，這樣一個(ge) 完整的蘑菇雲(yun) 便形成了。 隨著上升高度的增加，地麵壓力的逐漸減小，蘑菇莖部分的組成物便紛紛落下，最終一切恢複正常。

　　（文中部分材料來源於(yu) 新京報、北青報、百度網）