爆炸现象与核爆炸的影响

爆炸是某种形式的能量在有限空间和极短时间内快速释放的过程。在爆炸过程中，爆炸瞬间产生的高温、高压及大量的气体使爆炸物质及周围介质发生机械运动。爆炸现象广泛存在于人类的实践活动中，如工程爆破中药包在岩石中爆炸，炸药爆炸产物在岩石介质中产生强烈的压缩作用，通过冲击波入射、反射和爆炸气体膨胀等作用，破坏坚硬的岩石；井下煤矿中瓦斯泄露，与井下空气形成预混物并达到一定浓度时，在静电火花或炽热颗粒的作用下引发瓦斯爆炸，而瓦斯爆炸又可能卷扬煤粉而发生二次粉尘爆炸。此外，自然界中的雷电、天体碰撞，也都会产生爆炸过程。

爆炸现象根据其产生的原因，可以分为化学爆炸、物理爆炸和核爆炸。

（1）化学爆炸是物质发生快速化学变化引起的爆炸。发生化学爆炸时，反应物瞬间分解或化合成新的物质，同时发生能量转换。化学反应将物质的化学能迅速释放出来，转变成热能、机械能等形式，使爆炸产物达到高温、高压的状态，爆炸产物迅速向外膨胀，在空气中形成冲击波，并对外做功。炸药的爆炸、石油液化气体与空气混合所引起的爆炸属于化学爆炸。

（2）物理爆炸是物质发生物理变化引起的爆炸。如过热的蒸汽锅炉导致的爆炸是典型的物理爆炸。在这种爆炸中，过热的水产生大量蒸汽，使锅炉内压力不断提高，当压力超过锅炉能够承受的极限时，锅炉破裂，形成爆炸。高速陨石撞击地面，将巨大的动能转化为热能，压缩周围的空气而发生物理爆炸。其他如雷电、火山爆发或冬天水管的冻爆都属于物理爆炸。

（3）核爆炸是原子裂变反应或者核聚变反应引起的爆炸。原子弹、氢弹的爆炸属于核爆炸。原子弹是通过铀235或钚239的裂变实现的。核裂变时，铀235或钚239的原子核在中子的作用下分裂为较轻的原子核，放出大量的核能。氢弹是通过氘、氚或锂聚变实现的。核聚变时，氘、氚或锂的原子核在极高的温度和压力条件下结合成为较重的原子核，也能放出大量的核能。1 g铀235全部进行核裂变放出的能量，相当于2×107kg TNT爆炸的能量，1 g氚全部进行核聚变时放出的能量相当于1.1×108kg TNT爆炸的能量。核爆炸时原子核反应区的温度可达107K，压力可达1010Pa，在这样高的温度和压力的作用下，其能量以冲击波、光辐射和电离辐射等形式表现出来，对外界产生极其严重的破坏。因此，核爆炸是更加剧烈的爆炸现象。(www.xing528.com)

综上所述，爆炸是一种极其迅速的物理或化学的能量释放过程，在此过程中，系统的潜能转变为动能、热能等，并对外做功。因此，爆炸现象表现出两个阶段：在第一个阶段，物质的能量以一定的方式转变为强烈的机械压缩能；在第二个阶段，机械压缩能急剧地向外膨胀，在膨胀过程中对外做功，引起被作用介质的变形、移动和破坏。

爆炸的主要特征是爆炸点周围介质中压力的急剧上升，这个突然上升的压力是破坏作用的直接原因。爆炸的对外特征是介质振动所产生的声响、抛掷、强光、电离辐射等效应。

爆炸可用于修路、开山、掘进、拆除、清淤、通航、排险、逃生、合成等各种生产和科研活动，可以极大地提高生产力，造福国计民生。与此同时，不可忽视的是，随着生产效率提高和人口逐渐向城市集中，现代工业生产、科研活动场所爆炸物品呈现明显的集中趋势，所造成的人员伤亡与财产损失也呈现逐步扩大的特点。深入理解爆炸现象，对于培养安全工程专业人才，避免爆炸事故的发生具有重要的意义。

本书后续内容中若不作特别说明，所述爆炸均为化学爆炸。