出品：科普中國

　　制作：中國科學(xué)院物理研究所

　　監(jiān)制：中國科學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心

　　8月12日晚23時30分左右，天津濱海新區(qū)開發(fā)區(qū)發(fā)生劇烈爆炸，爆炸火光沖天。國家地震臺網(wǎng)清晰記錄到了12日晚間天津發(fā)生的爆炸事故，共有兩次爆炸，間隔約30秒，第二次震級更高，通過分析波形記錄測算出，爆炸威力相當(dāng)于21噸TNT。爆炸引起的沖擊波造成了周邊地區(qū)建筑物不同程度的損毀，現(xiàn)場騰起巨大的蘑菇云。各媒體新聞中如TNT當(dāng)量、沖擊波等物理名詞該如何理解？

　　TNT當(dāng)量

　　很多人好奇TNT當(dāng)量的概念，TNT當(dāng)量是指核爆炸時所釋放的能量相當(dāng)于多少噸TNT炸藥爆炸所釋放的能量。TNT炸藥的數(shù)量又被使用作為能量單位，每公斤可產(chǎn)生420萬焦耳的能量，1噸TNT相等于4.2千兆焦耳，一百萬噸相等于4200兆兆焦耳，通常也作為核武器爆炸當(dāng)量的單位來使用。

　　從波形記錄結(jié)果看，第一次爆炸相當(dāng)于3噸TNT，第二次爆炸在30秒種后，相當(dāng)于21噸TNT。

　　等值換算，戰(zhàn)斧式巡航導(dǎo)彈的TNT當(dāng)量約為454千克，即第一次爆炸相當(dāng)于近7個戰(zhàn)斧式巡航導(dǎo)彈的能量，第二次爆炸的能量則接近于46個戰(zhàn)斧式巡航導(dǎo)彈落地爆炸。

　　開曼公司注冊如果以依阿華戰(zhàn)列艦16寸炮炮彈(54公斤高爆炸藥)約127千克TNT當(dāng)量進行換算，第二次爆炸的威力相當(dāng)于超過了165枚美國二戰(zhàn)最大的依阿華級戰(zhàn)列艦的406毫米主炮炮彈的威力。

　　強大的沖擊波

　　從該監(jiān)控視頻可見，一名男子站在大廳門前時，突然發(fā)生爆炸。爆炸沖擊波瞬間將大門沖倒擊碎，男子被掀翻并壓在倒塌的大門下。離現(xiàn)場較遠的網(wǎng)友拍攝的手機視頻中也可見在看到爆炸后，房間也開始劇烈地搖晃震動，打開的窗戶窗簾猛烈向屋內(nèi)沖。附近建筑物玻璃幾乎全碎。這便是沖擊波的威力

　　任何波源，當(dāng)運動速度超過了其波的傳播速度時，如何注冊香港公司這種波動形式都可以稱為沖擊波，爆炸產(chǎn)生的沖擊波稱為爆炸波。其特點是波前的跳躍式變化，即產(chǎn)生一個鋒面。鋒面處介質(zhì)的物理性質(zhì)發(fā)生躍變，造成強烈的破壞作用。

　　沖擊波效應(yīng)主要以超壓的擠壓和動壓的撞擊，使人員受擠壓、摔擲而損傷內(nèi)臟或造成外傷、骨折、腦震蕩等。沖擊波的殺傷作用主要是由沖擊波超壓和沖擊波作用時間來決定的。沖擊波超壓就是沖擊波壓強與空氣靜止時的氣壓（l個大氣壓）的壓強差；沖擊波作用時間就是沖擊波超壓所維持的時間。對于普通炸藥在空中爆炸，當(dāng)沖擊波超壓為0.1大氣壓時，就會引致門窗損壞、玻璃破碎；超壓為0.5大氣壓時，能使屋頂掀蓋；超壓為1大氣壓時，會造成房屋倒塌。

　　對于人體而言，沖擊波超壓為0.5大氣壓時，人的耳膜破裂，內(nèi)臟受傷；超壓為1大氣壓時，作用在人體整個軀干的力可達4－5千公斤，在這么大的沖擊力擠壓下。人體內(nèi)臟器官嚴重損傷，尤其會造成肺、肝、脾破裂，以至導(dǎo)致人員死亡。

　　所以很多人在不能預(yù)知當(dāng)時爆炸實際威力的情況下拍攝視頻，是十分危險的，要及時迅速找到安全的地方躲避好，謹防沖擊波帶來的房屋倒塌、玻璃碎裂或高空墜物。

　　蘑菇云的產(chǎn)生

　　天津爆炸現(xiàn)場騰起了數(shù)十米高的蘑菇云，那么爆炸為什么會產(chǎn)生蘑菇云呢？

　　蘑菇云，指的是由于爆炸而產(chǎn)生的強大的爆炸云，形狀類似于蘑菇，上頭大，下面小，由此而得名。云里面可能有濃煙，火焰和雜物，現(xiàn)代一般特指原子彈或者氫彈等核武器爆炸后形成的云。火山爆發(fā)或天體撞擊也可能生成天然蘑菇云。蘑菇云高溫高壓迅速地影響著其周圍的空氣，大約極短的時間內(nèi)就能使它周圍的空氣升溫膨脹而又快速上升，并且依靠那上沖時的巨大能量將地面的石頭、碎片、粉塵等各種物質(zhì)粒上高空而形成蘑菇莖。而在上升 的過程中由于同周圍低濕空氣的接觸，這就使得熱氣團的溫度逐漸降到同周圍氣體的溫度相同了，于是便向水平方向散開而形成蘑菇頂，這樣一個完整的蘑菇云便形成了。 隨著上升高度的增加，地面壓力的逐漸減小，蘑菇莖部分的組成物便紛紛落下，最終一切恢復(fù)正常。

　　（文中部分材料來源于新京報、北青報、百度網(wǎng)）