爆炸品疑雲(1)- 爆炸品也有分高與低?⁣

By 孖女科學世界 Twins Science World | 2020-07-01 | 自然科學

最近香港各處如禮賓府和黃大仙祠都發生疑似爆炸品的案件,幸好最後只是虛驚一場。事實上,疑似炸彈發現案時有發生,身為大眾的我們,又能否以肉眼辨識物品是否為爆炸品,而警方又是如何做出判斷,在考慮公眾安全和造成不必要恐慌下取得平衡呢。筆者在修讀法證科學時有幸上過有關爆炸品的課堂,今天將書本內容稍作整理,結合相關新聞和文獻,跟大家講述一下有關爆炸品的知識,首先便是爆炸品的種類。⁣ ⁣⁣

爆炸品(explosives)屬於含能材料(energetic material)的一種,意即物品自身儲存了大量能量,能以快速和強大的發熱反應(exothermic reaction)將能量釋放岀來。含能材料一般按其膨脹速度分為兩大類,高階炸藥(high order explosives, HE):即化學反應的前沿在材料中移動的速度比聲音的速度快,可產生超音速超壓的衝擊波(supersonic over-pressurization shock wave),影響力以衝擊為主(爆轟detonation);相反,比音速慢(subsonic)的材料則是低階炸藥(low-order explosives, LE),影響力以熱量轉移為主(爆燃deflagration),儘管低階炸藥的反應速度低很多,但其破壞力亦不容忽視。⁣ ⁣ ⁣⁣

眾多高階炸藥裡,以三過氧化三丙酮(Triacetone Triperoxide, TATP)較廣為人熟悉,2005年倫敦連環恐襲、2015年巴黎、2016年布魯塞爾、2017年曼徹斯特襲擊事件,以及2014年香港仔炸彈案都是以此為炸藥。TATP成份簡單,主要為丙酮(acetone)和雙氧水(hydrogen peroxide),可見於家居化學品,製作過程亦不複雜,然而穩定性極低,很易便能引爆,且能造成相當大的殺傷力,因此常被用於恐怖襲擊。其他高階炸藥還包括六亞甲基三過氧化二胺(Hexamethylene triperoxide diamine, HMTD)(同樣高爆炸性及對物理衝擊、摩擦及火焰極為敏感,很易引爆)、硝酸甘油(Nitroglycerin, NG)(著名化學家諾貝爾發明的矽藻土炸藥主要成分)、黑索金(Cyclotrimethylenetrinitramine/ Research Department eXplosive, RDX)和三硝基甲苯(又名黃色炸藥,2,4,6-trinitrotoluene, TNT)等。⁣ ⁣
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而低階炸藥則通常為無機材料,大多含有氯酸鹽(chlorate, ClO₃⁻)、過氯酸鹽(perchlorate, ClO4⁻)或硝酸鹽(nitrate, NO₃⁻),多用作煙火(pyrotechnics)和推進劑(propellant)。人類史上最早知的爆炸品-火藥(black powder/ gunpowder)便屬其中之一,由硫磺(sulphur)、木炭(charcoal)作為燃料,硝酸鉀(potassium nitrate, KNO3)作氧化劑混合而成,曾被廣泛用在槍械和煙火中,但自無煙火藥(smokeless powder)發明後便逐漸被其取代。另外亦包括糖(如葡萄糖glucose、果糖fructose、蔗糖sucrose)和氯酸鉀(potassium chlorate, KClO3)的混合物等。不過要注意的是,硝酸銨(ammonium nitrate, NH4NO3)雖是無機物但屬於高階炸藥,是硝油炸彈(Ammonium Nitrate and Fuel Oil, ANFO)主要成分,亦常被恐怖份子使用。⁣ ⁣⁣

了解過爆炸品的成分,明天會跟大家簡述爆炸傷害,記得要繼續留意呀。⁣ ⁣⁣

參考資料:⁣⁣
1.​Akhavan J. The chemistry of explosives: Royal Society of Chemistry; 2011.⁣⁣
2.​Barron L, Gilchrist E. Ion chromatography-mass spectrometry: a review of recent technologies and applications in forensic and environmental explosives analysis. Analytica chimica acta. 2014;806:27-54.⁣ ⁣ ⁣⁣

本文經授權轉載自<孖女科學世界 twins.sci.world>專頁

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