Добавить новость
123ru.net временно располагается в домене ru24.net
Октябрь 2014
Ноябрь 2014
Декабрь 2014
Январь 2015
Февраль 2015
Март 2015
Апрель 2015
Май 2015
Июнь 2015
Июль 2015
Август 2015
Сентябрь 2015
Октябрь 2015
Ноябрь 2015
Декабрь 2015
Январь 2016
Февраль 2016
Март 2016
Апрель 2016
Май 2016
Июнь 2016
Июль 2016
Август 2016
Сентябрь 2016
Октябрь 2016
Ноябрь 2016
Декабрь 2016Январь 2017Февраль 2017
Март 2017
Апрель 2017
Май 2017
Июнь 2017
Июль 2017
Август 2017
Сентябрь 2017
Октябрь 2017
Ноябрь 2017
Декабрь 2017Январь 2018
Февраль 2018
Март 2018
Апрель 2018
Май 2018
Июнь 2018
Июль 2018
Август 2018
Сентябрь 2018
Октябрь 2018
Ноябрь 2018
Декабрь 2018
Январь 2019
Февраль 2019
Март 2019
Апрель 2019
Май 2019
Июнь 2019
Июль 2019Август 2019Сентябрь 2019Октябрь 2019Ноябрь 2019Декабрь 2019Январь 2020Февраль 2020Март 2020Апрель 2020Май 2020Июнь 2020Июль 2020Август 2020Сентябрь 2020
Здоровье |

Смертельно опасная и жизненно необходимая: такая разная селитра

Аммиачная селитра, взрыв которой унес столько жизней в Ливане, — широко распространенное удобрение и при этом запрещенное взрывчатое вещество. Мы разобрались, как такое возможно и почему в целом безопасный нитрат аммония служит причиной стольких трагедий.

304

Вечером 4 августа 2020 года в порту Бейрута прогремел мощный взрыв. Удар повредил здания в радиусе нескольких километров, а поднятый в воздух гриб был виден на расстоянии десятков километров. По имеющимся данным, погибло около сотни человек, и более 4000 получили ранения, столица Ливана объявлена зоной бедствия.

Согласно официальной версии, взрыв вызвала детонация задержанного несколько лет назад нитрата аммония, около 2700 тонн которого хранилось без соблюдения должных мер безопасности. Если это действительно так, то жители Бейрута стали далеко не первыми, кто пострадал от этого весьма полезного, — но и весьма коварного вещества. Недаром нитрат аммония (аммиачная селитра) производится в количестве более 20 млн тонн каждый год, — и тем не менее, кое-где он запрещен вовсе.

Кое-что о пользе

Мировым лидером в производстве аммиачной селитры остается Россия, а главной областью ее применения — удобрение. Вспомним, что все огромные объемы азота, которые содержатся в атмосфере, недоступны для большинства живых организмов. Использовать его способны лишь определенные виды бактерий, превращающие молекулярный азот в аммиак или в нитраты, включающие его в состав собственных белков и нуклеиновых кислот.

Зачем нужен нитрат аммония (аммиачная селитра) и почему он способен уничтожать целые города неожиданно взрываясьАбсолютно безобидное, на первый взгляд, вещество

Азот, жизненно необходимый и животным, и растениям, мы получаем только через этих микробов. А его нехватка служит важным фактором, ограничивающим урожайность растений, поэтому азот часто вносится в почву в составе удобрений. Одно из самых распространенных таких веществ — аммиачная селитра, исключительно богатая усваиваемым азотом, поскольку представляет собой соединение и нитрата, и аммиака.

Сам по себе чистый нитрат аммония не взрывоопасен, а в составе удобрений его часто смешивают еще и с другими «присадками», такими как мел, которые снижают такие риски вплоть до ничтожных. Однако при добавлении некоторых других веществ, способных запустить детонацию, все меняется. Смесь аммиачной селитры с дизтопливом, с гидразином или с алюминиевым порошком (аммонал) широко применяется в качестве промышленных взрывчатых веществ. Находят такие комбинации и боевики террористических организаций, в том числе и запрещенных на территории РФ.

Именно аммиачная селитра использовалась Тимоти Маквеем, который устроил взрыв в Оклахома-Сити в 1995 году, и Андерсом Брейвиком в Осло в 2011-м. По той же причине в некоторых провинциях Пакистана власти запретили применение даже удобрений на основе аммиачной селитры — что, впрочем, лишь заставило преступников переключиться на другие доступные источники взрывчатки.

Зачем нужен нитрат аммония (аммиачная селитра) и почему он способен уничтожать целые города неожиданно взрываясь

Источники угрозы

Итак, сам по себе чистый нитрат аммония не взрывоопасен, тем более — при соблюдении должных мер предосторожности. При нагревании выше 210 °C он спокойно распадается с образованием газообразных продуктов, и даже при воспламенении на открытом воздухе просто сгорает. Тем не менее, нитрат аммония стал причиной десятков масштабных промышленных катастроф в разных странах мира. Крупнейшей из них остается взрыв грузового судна Гранкан, стоявшего с 2100 тоннами селитры в Тексас-Сити в 1947 году — он унес жизни более 580 человек.

Сравнимых масштабов трагедии происходили и в Германии, на химическом заводе BASF в 1921 году, и в китайском Тяньцзине в 2015-м, где загорелись, а затем рванули склады с селитрой и нитроцеллюлозой. Эти громкие во всех смыслах примеры — далеко не единственные за последнюю сотню лет, однако они иллюстрируют ключевые факторы, благодаря которым селитра становится по‑настоящему опасной. Это превращение требует мощного стимула, вроде инициирующего подрыва, который привел к катастрофе на заводе удобрений BASF в германском Оппау.

Имевшиеся здесь запасы аммиачной селитры складировались под открытым воздухом, в глубоком карьере, вперемежку с сульфатом аммония, который благодаря гигроскопичности набирал воду. Чтобы разбить слежавшуюся массу на куски, рабочие использовали пороховые запалы — и хотя долгое время все обходилось без происшествий, в конце концов селитра сдетонировала. А вот в Тексас-Сити детонация запустилась иным путем, под тепловым воздействием пожара, который разразился в ограниченных объемах грузового судна. Рабочий просто бросил окурок.

Зачем нужен нитрат аммония (аммиачная селитра) и почему он способен уничтожать целые города неожиданно взрываясьЭтот элеватор рядом с эпицентром взрыва в порту Бейрута принял на себя немалую часть энергии ударной волны, но чудом устоял, защитив многие строения и корабли.

Такие условия стимулируют переход от обычного быстрого горения (дефлаграции) ко взрывному (детонации). Это продемонстрировал еще советский физик Кирилл Иванович Щелкин, бывший главный конструктор ядерного центра Челябинск-70 (Снежинск) и виднейший эксперт в области газодинамики горения. Он, в частности, исследовал влияние геометрии стенок наполненного горючим газом канала на распространение горения, и показал, что спиральные неровности на внутренней поверхности быстро превращают дефлаграцию в детонацию, — сегодня «спираль Щелкина» является почти обязательной деталью проектов перспективных детонационных двигателей.

Критический переход

Дефлаграция характеризуется быстрой, но все-таки дозвуковой скоростью распространения пламени. Фронт горения — та область, в которой и происходит реакция топлива с окислителем — не отличается сильным перепадом давления и распространяется за счет обычного переноса массы и энергии. В отличие от этого, детонационное горение движется быстрее звука, часто разгоняясь до 1000−2000 м/с. Оно растет словно раздувающийся пузырь, в тонкой стенке которого давление достигает десятков атмосфер. Здесь смесь топлива и окислителя сжимается и разогревается до таких величин, что между ними моментально запускается реакция, которая поддерживает дальнейшее распространение ударной волны повышенной плотности — и взрыва.

Превращение дефлаграции в детонацию — по‑английски оно называется DDT (Deflagration to Detonation Transition) — остается во многом загадкой, поскольку требует учета сложнейших турбулентных явлений, до сих пор плохо понятных и еще хуже обсчитываемых с помощью математических моделей. Тем не менее, как минимум со времен Щелкина известно, что геометрия пространства играет в этом большую роль, поскольку она способна направлять, усиливать или, наоборот — ослаблять потоки горящего вещества.

Зачем нужен нитрат аммония (аммиачная селитра) и почему он способен уничтожать целые города неожиданно взрываясьТушение оставшихся очагов пожара в разрушенном порту Бейрута вечером 4 августа

И хотя точную причину произошедшего вчера сможет назвать лишь следствие, в целом картина трагедии выглядит понятной. Груз селитры, конфискованый властями Ливана с подозрительного судна, хранился без должных мер безопасности. Не подозревая об угрозе, работники склада начали мелкий ремонт здания и заваривали дыры. Как когда-то в Тексас-Сити непогашенная сигарета, так теперь и в Бейруте искра вызвала возгорание. Высокая температура, тесные складские помещения, а возможно и присутствие других горючих или взрывоопасных веществ, быстро превратили горение селитры в детонацию настоящей огненной бури.

Читайте также

Жизнь |

Где обитает в природе белоспинный альбатрос? Описание и фото птицы

VIP |

«Всего одна деталь»: Петров рассказал, как отличить настоящую любовь

Жизнь |

В Приморье спасли пенсионерку, которая два дня провела в лесу - 25.09.2020




Реальные статьи от реальных "живых" источников информации 24 часа в сутки с мгновенной публикацией сейчас — только на Лайф24.про и Ньюс-Лайф.про.



Разместить свою новость локально в любом городе по любой тематике (и даже, на любом языке мира) можно ежесекундно с мгновенной публикацией и самостоятельно — здесь.