爆発に関する科学

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爆発について

爆発によって起こる損傷

通常、我々が爆発という現象を想像するとき、ある一点から破壊力が広がっていくいったイメージになるのではないだろうか。

しかし爆発現場を検証してみると、一概にそうとは言えないことが分かっている。

一般的な爆発の被害

• 容器（爆発物本体）の破片で破壊される
• 熱による損傷
• 爆風による破壊

もっとも破壊力がある現象は、一番最後の「爆風による破壊」である。今回はこのことをメインに考えよう。その前に、容器による破壊力を目的にした爆弾の例として、アルミパイプに火薬と釘、パチンコ玉を詰めた爆弾がある。これは、容器による殺傷を目的としたものである。爆発した際、中に入れた釘が周囲に飛び散り、近くの人間に深刻な被害を与えるタイプだ。しかし破壊力の大きさでは、高性能炸薬の「爆風による破壊」力に及ばない。

高性能炸薬は、爆発によって生じる衝撃波によって建物ごと吹き飛ばしてしまうほどの威力がある。この時、爆発がショックフロント ( 衝撃波面 ) を形成し、外側に空気を押し出す速度は、秒速 7000m ( 比重 1.6。TNT 等 ) にも達する。この速度は燃焼速度のことだが、分かりやすく爆速と記述することにしよう。

爆速は、高性能の爆薬であれば 9000m/s ( 比重 1.84。HMX ) ほどにもなる。衝撃波の速度が速いほど、破壊力が大きい。

爆発後に生じる現象

• 空気が外に押し出されると、爆心は真空になる
• その結果、爆心から爆発物その他もろもろの破片が飛び散る
• 空気が押し出された後の真空状態により様々なものを吸い寄せる
• 本当かどうかは知らないが、海外で、窓の外を飛んでいた鳥が、部屋の中に吸い込まれていた例もあるようだ

爆薬について

爆薬の種類

爆薬の種類には、昔ながらの火薬を使ったローエクスプローシブ、高性能炸薬を用いるハイエクスプローシブ、さらに、ハイエクスプローシブを超える高性能爆薬がある。

ローエクスプローシブ < ハイエクスプローシブ < 高性能爆薬

爆破感度

爆薬には「爆破感度」という、扱いやすさを表す指標があり、低感度、中感度、高感度と分別される。

感度が高ければ高いほど容易に爆発する。軍などでよく使われる C4（プラスチック爆弾）は低感度で、叩いても火をつけても爆発しない。そして火をつけると燃焼（爆発ではない）するので固形燃料代わりになるとか。そのくらい安定している。

高性能炸薬の種類

爆発力を上げるには、高性能な爆薬を使うにとどまらず、爆薬の形状をも利用するべきである。普通に爆発させただけでは破壊不可能な合金も、モンロー効果を生じさせるような組み方をすれば、一点に対する威力は最大となり、ピンポイントでの破壊が可能となる。

状況によっては、建物の破片を利用して殺傷力を極限にまで高める設置方法がある。例えば建物の吹き抜けに設置してガラスを降らせる等。

炸薬の形状加工、設置場所を考慮し、最大の効果を狙うのがプロである。都庁に RDX を送りつけるなど、愚作と言わざるを得ない。集団でその程度の知恵しか浮かばないから低脳呼ばわりされるのである。 ( 私に )

人を殺すつもりなら、自分も殺されるリスクを負わなければならない。

TNT

主な用途	砲弾や爆弾などに使用される高性能爆薬
特徴	硫酸と硝酸の混合物（混酸）をトルエンに反応させて生成する。 無色または淡黄色の結晶体。 衝撃・摩擦に鈍感で、化学的性質も安定している。
爆速	7000m/s ( 比重1.6 )

RDX

C4

主な用途	軍用爆薬
特徴	粘土状で自在に加工できる。 可燃性ではあるが、火や熱への反応が鈍いので直接着火しても爆発しない。 爆発させるには信管の爆発力が必要。つまり信管の取り扱いの方が危険。
爆速	8350m/s

RDX の作り方

* 誰かの都合上大胆にカットしております。