20 септември 2020
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Взривът в Бейрут: Как може амониевият нитрат да създаде такива опустошителни експлозии?

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 06 август 2020 в 09:14 129361

Опустошителната експлозия в пристанището на Бейрут вечерта на 4 август, при която загиват повече от 100 души и са ранени най-малко 4000, изглежда е започнала от склад за съхранение на огромни количества амониев нитрат, според съобщенията в медиите.

Първият взрив запалва пожар, докато вторият рисува в небето апокалиптичен облак с форма на гъба и изпраща ударна вълна, която разтърсва целия град, изравнявайки сгради и ранявайки хиляди. 

Амониевият нитрат, който се използва в торове и при производството на бомби, е сол, произведена от амониева и азотна киселина, и е силно експлозивна. Колкото е повече амониевият нитрат, или NH4-NO3, толкова по-голяма е неговата експлозивна способност. А според съобщенията на пристанището е имало голямо количество. Президентът на Ливан Мишел Аун заяви в сряда, че експлозията в пристанището на Бейрут е свързана с 2,75 хиляди тона амониев нитрат, използван за торене. Това описание съвпада с информация за товара, който е влязъл в Ливан на борда на кораб, принадлежащ на руснак, арестуван в пристанището на Бейрут през 2014 г. заради неплащане на пристанищни такси според руската служба на BBC News. Амониевата селитра се съхранява в склад, очаквайки утилизация от 2014 г.

Пристанищните служители са предупреждавали неведнъж за опасностите от съхраняването на толкова силно взривоопасно вещество в пристанището. 

Амониевият нитрат често се добавя, за да увеличи съдържанието на азот в торовете. Той обикновено е сравнително стабилен и е евтин за производство, което прави химикала популярна алтернатива на други, по-скъпи азотни източници.

Но амониевият нитрат има потенциално смъртоносен недостатък: Съединението се счита за окислител, което означава, че на атомно ниво отнема електрони от други вещества в химически реакции. Това означава на практика, че стимулира горенето чрез увеличаване на кислорода, който е на разположение в тези горива. За да започне реакцията, амониевият нитрат трябва да влезе в контакт с открит пламък или друг източник на запалване. В инцидента в Бейрут експертите предполагат, че са участвали фойерверки. 

Съхраняването на амониев нитрат крие рискове, заявява пред BBC News Андреа Села, професор по химия в Университетския колеж Лондон. Големите обеми от веществото могат да абсорбират влага, да променят структурата си и да се втвърдят. При взаимодействие с пламък тази форма е изключително експлозивна.

При нагряване амониевият нитрат се разлага на неексплозивно на газове като кислород, азот и водни пари, но може да се предизвика експлозивно разлагане чрез детонация в азотен оксид и водна пара. Големите складови наличности на материала представляват огромен риск от пожар поради поддържащото им окисляване и могат също да се взривят.

Взривът в Бейрут предизвиква ударна вълна, която опустошава града, причинявайки разрушения, които някои свидетели сравняват с последствията от ядрената бомба в Хирошима - въздухът се изпълва с дим, изкопан е огромен кратер, градът е осеян с купчини развалини, от много сгради са останали само скелети и отломки.

Оранжевият облак - гъба, който избухва непосредствено след взрива, вероятно е от токсичния газ азотен диоксид, който се образува след експлозия на нитрати, предава The Associated Press

Критичен преход

Дефлаграцията (обикновено горене, което съпътства взривните явления) се характеризира с бърза, но все пак дозвукова скорост на разпространение на пламъка. Фронтът на горене - зоната, в която протича реакцията на горивото с окислителя, не се различава при силен спад на налягането и се разпространява за сметка на обичайния пренос на маса и енергия. За разлика от тях, детонационното изгаряне се движи по-бързо от звука, като често се ускорява до 1000-2000 м/сек. То расте като надуващ се мехур, в тънка стена от който налягането достига десетки атмосфери. Тук сместа от гориво и окислител се компресира и нагрява до такива стойности, че моментално между тях се задейства реакция, която подпомага по-нататъшното разпространение на ударната вълна с повишена плътност - и експлозията.

Превръщането на дефлаграцията в детонация - на английски тя се нарича DDT (Deflagration to Detonation Transition) - остава до голяма степен загадка, тъй като изисква отчитане на много сложни турбулентни явления, които все още са слабо разбрани и още по-трудно поддаващи се на изчисление с помощта на математически модели. Независимо от това, е известно, че геометрията на пространството играе важна роля в това, тъй като е способна да насочва, усилва или, обратно, да отслабва потоците горяща материя.

Може би няма да разберем истината

Бившият служител на ЦРУ Робърт Баер (Robert Baer) заяви за CNN, че според него на пристанището е имало военни боеприпаси и гориво. Той предполага, че това може да е таен склад на оръжие, но не е ясно на кого принадлежи. "Това бяха явно военни експлозиви. Това не беше тор, като амониев нитрат. Съвсем сигурен съм в това. Вижте тази оранжева топка (от огъня) и ясно е, както казах, това са военни експлозиви", заявява той пред репортери.

Баер отбелязва, че белият прах, видян на кадрите на инцидента преди голямата експлозия, вероятно свидетелства, че присъства и изгаря амониев нитрат. Той също така отбелязва, че преди големите експлозии са избухнали много боеприпаси. Експертът заявява още, че макар да смята, че експлозията не изглежда съвсем като от амониев нитрат, все още няма доказателства, че това е било нападение.

„Почти прилича на инцидент", коментира той. "Това бе некомпетентност и може би корупция, но въпросът е имало ли е военни експлозиви, кому са предназначени и за какво се съхраняват там?“, заявява Баер, отбелязвайки че не е сигурен, че някога ще разберем истината. "Работил съм в Ливан от много години и никой не иска да признае, че са били съхранявани военни експлозиви в пристанището", съобщава още експертът.

Колко често експлодира селитра?

Не за първи път амониевият нитрат участва в смъртоносни аварии. Най-смъртоносната промишлена катастрофа в историята на САЩ се е случила в пристанището на Тексас Сити през 1947 г. От небрежно изхвърлена цигара започва огън на борда на кораб, превозващ около 2086 тона амониев нитрат, опакован в хартиени чували. Когато химикалът избухва, той предизвика взрив, достатъчно мощен да събори хора на земята в Галвестън, Тексас, на 16 километра от експлозията.

Тази детонация предизвика верижна реакция, когато наблизо кораб, също превозващ амониев нитрат, избухва като предизвиква пожари в химически резервоари и рафинерии за нефт в близост до пристанището. При инцидента загиват 581 души.

Според експертите в случая в Бейрут искра е предизвикала първоначалния пожар, който може да е обхванал фойерверките, съхранявани на пристанището. 

"Преди голямата експлозия може да се видят в центъра на пожара искри, може да се чуят звуци напомнящи пукане на пуканки и  свистене", обяснява Боаз Хейун (Boaz Hayoun), основател и собственик на Tamar Group, израелска фирма, занимаваща се с проблеми на безопасността и сертифициране, включително експлозиви. "Това е много специфично поведение за фойерверките, визуални ефекти, звуци и трансформация от бавно изгаряне до мощна експлозия."

Не всички катастрофи, свързани с амониев нитрат, са инциденти - торът, опакован в нает камион е използван от терористите Тимъти Макфий и Тери Никълс, в бомбения атентат са убити 168 души и над 800 ранени през 1995 г. във федералната сграда „Алфред П. Мъра“ в град Оклахома.

Химикалът е използван отново при бомбената атака през нощта в Бали през 2002 г., при която загиват 204 души, при бомбения атентат в Осло през 2011 г., извършен от Андеш Брайвик, с 8 убити, и при още много други терористични атаки.

Поради своята опасност и потенциална употреба от терористите, амониевият нитрат е подложен на строга регулация на повечето места. През 2011 г., според NBC News , Министерството на вътрешната сигурност установи правила, ограничаващи продажбата на съединението, което също се използва като експлозив в строителната и минната индустрия.

Източник:

Beirut blast: How does ammonium nitrate create such devastating explosions?, Live Science.

Судно, с которого конфисковали сдетонировавшую в Бейруте селитру, принадлежало россиянину, BBC News

"This is not just ammonium nitrate," former CIA operative says of explosion,  CNN


Patrick
Рейтинг : 1005
08.08 2020 в 08:39 1
+ 3
- 0
Завършилите някога ВМЕИ Ленин сега Технически университет София през 70-80 те си спомнят че плоагахме два семестъра изпит по Химия.В неорганичната химия имаше цял въпрос за взрива през 30-години в немския град Трир.Същата история като в Бейрут но умножена по 20-30 както човешки жертви така и разрушения.Същата грешка която тогава са допуснали педантичните гермаци
 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.