周三晚间,德克萨斯州瓦科以北的一家化肥厂起火并爆炸。这次剧烈的破裂震动了方圆数英里的大地(爆炸被俄克拉荷马州的地震仪记录到),引发了周围火灾,并导致附近建筑物倒塌。不幸的是,正如你可能猜到的,如此规模的爆炸造成了许多人死亡,数百人被送往地区医院。

随着这些令人心寒的照片传开,媒体立即将其与原子弹蘑菇云相提并论。瓦科爆炸并非氢弹爆炸,但视觉证据确实表明与核云有关。观察核云甚至可能是估算瓦科爆炸规模的好方法。几十年来,世界各国进行了核爆炸试验并记录了其影响。我们通过这种方式收集了大量数据,研究人员发现了爆炸的许多致命变量之间的关系。例如,在谈论原子爆炸时,我们知道爆炸云的高度与事件的规模(爆炸当量)之间存在一般关系。

上图展示了核爆炸能量与其产生云的尺寸之间的关系。你看到的第一个橙色线代表二战时期日本长崎上空的“胖子”核装置爆炸。第二条线显示了卡斯尔布拉沃热核氢弹产生的云,其高度超过20英里。当如此可怕的事情发生时,我们渴望找到答案。利用上图所示的图表和现场照片,我们可以推测瓦科爆炸的规模,即使只是为了从灾难中吸取教训并安全地前进。与20世纪50年代的许多核试验一样,瓦科爆炸发生在地面,随后产生了巨大的蘑菇云。看看瓦科爆炸的更多照片,爆炸云笼罩着乡村。在许多照片中,你可以看到爆炸云的顶部似乎触及了大气层中不那么阴险的云层底部。我们大气中最低的云层可能出现在地表到6500英尺的任何地方,从而为瓦科爆炸云提供了一定的参照。这个范围意味着爆炸云的高度可能从几百英尺到几千英尺不等。将这个范围与上图进行比较,这意味着瓦科爆炸可能是一次近乎一千吨当量的爆炸。一千吨当量的爆炸携带有四万亿焦耳的能量——相当于一架加满油的波音747飞机所有航空燃油的总能量。报告似乎确实支持了云的大小和爆炸之间的联系。一份报告声称,化肥厂可能含有多达54000磅的无水氨——一种潜在的爆炸性气体。要找出它会产生多大的爆炸,我们必须查看该材料的能量密度——即每千克或每磅获得的能量。我看到估算显示氨的能量密度比液氢(火箭燃料)高50%。因此,已知液氢的能量密度和氨气的数量,计算得出的爆炸规模为1.2千吨。请记住,这只是所有氨气都爆炸时的爆炸规模。更有可能的是,这54000磅中的大部分未在储罐中爆炸,加剧了另一次爆炸,或逸散到空气中。然而,尽管存在不确定性,近乎完全爆炸的估计与早期基于蘑菇云的爆炸规模估算相符。另一份关于爆炸规模的报告称,爆炸是由100吨硝酸铵引起的,这是一种用于俄克拉荷马城爆炸案的化学物质。这种化学物质(通常称为ANFO,硝酸铵/燃油)的能量密度乘以报告的量,得出的爆炸当量大约是TNT的1/10,即约100吨TNT——相当于一克铀-235核裂变释放的总能量。这也处于蘑菇云比较所暗示的范围内。当然,由于灾难发生后报告仍在不断涌入,数字可能总是不确定的,瓦科爆炸的规模很可能介于两者之间。而且爆炸很可能不是由单一因素引起的。我们可能永远无法确切知道有多少化学化合物发生了燃烧。可能是泄漏的燃气罐、敞开的化学品容器和熊熊大火的组合。只有时间和法证科学才能揭晓。随着专家研究现场,这类估算最终将被更准确的数字取代。可能需要长达半年的时间来全面确定爆炸原因。我们之所以需要这类信息,原因很明显:了解潜在风险并采取相应行动。衡量可能发生的爆炸规模可能导致更严格的区域划分法规,甚至对瓦科这样的工厂实施更严格的安全规定。也许这样的比较可以帮助我们理解瓦科人民正在经历什么,帮助我们讲述他们的故事。在又一次与爆炸相关的悲剧之后,每个人都在痛苦,包括我自己。我无意显得冷酷无情或麻木不仁,对瓦科人民巨大的痛苦感同身受,但我在这里所能做的只有计算。这是我应对的方式;这是我唯一能控制的。我研究数字和科学,这样我就不必面对情感……或许吧。我的思绪与你们同在,瓦科。[请注意,我不是爆炸领域的专家,这些都是我个人的初步估算。如果您有任何细节或更正,请在评论中分享。]保持更新:瓦科论坛报实时更新页面瓦科爆炸RT.com实时更新帮助:德克萨斯州献血中心图片:蘑菇云图片来自The New Civil Rights Movement核爆炸云图表由Anynobody提供













