انفجار

من بين أكبر الانفجارات المعروفة في الكون المستعرات العظمى ، التي تحدث بعد نهاية حياة بعض أنواع النجوم . تُعدّ التوهجات الشمسية مثالًا على الانفجارات الشائعة، وإن كانت أقل طاقة بكثير، على سطح الشمس، ويُفترض أنها تحدث على معظم النجوم الأخرى أيضًا. ينشأ مصدر طاقة نشاط التوهجات الشمسية من تشابك خطوط المجال المغناطيسي الناتج عن دوران بلازما الشمس الموصلة. وهناك نوع آخر من الانفجارات الفلكية الكبيرة يحدث عندما يصطدم نيزك أو كويكب بسطح جسم آخر، أو ينفجر في غلافه الجوي ، مثل كوكب. يحدث هذا لأن الجسمين يتحركان بسرعة عالية جدًا بالنسبة لبعضهما البعض (بحد أدنى 11.2 كيلومترًا في الثانية (7.0 ميل/ثانية) لجسم يصطدم بالأرض ^{[ 3 ]} ). على سبيل المثال، يُعتقد أن حدث تونغوسكا عام 1908 كان نتيجة انفجار نيزكي في الغلاف الجوي . ^{[ 4 ]} 

تُعدّ عمليات اندماج الثقوب السوداء ، والتي يُرجّح أن تشمل أنظمة ثنائية من الثقوب السوداء ، قادرة على بثّ كميات هائلة من الطاقة تُعادل كتلًا شمسية في الكون خلال جزء من الثانية، على شكل موجات جاذبية . هذه الموجات قادرة على نقل الطاقة العادية والقوى التدميرية إلى الأجسام القريبة، ولكن في هذا الفضاء الشاسع، تُعدّ الأجسام القريبة نادرة. ^{[ 5 ]} وقد أنتجت موجة الجاذبية التي رُصدت في 21 مايو 2019، والمعروفة باسم GW190521 ، إشارة اندماج استمرت حوالي 100 مللي ثانية، ويُقدّر أنها خلال هذه المدة قد بثّت ما يُعادل تسع كتل شمسية على شكل طاقة جاذبية.

أكثر المتفجرات الاصطناعية شيوعًا هي المتفجرات الكيميائية، والتي عادةً ما تتضمن تفاعل أكسدة سريعًا وعنيفًا ينتج عنه كميات كبيرة من الغاز الساخن. كان البارود أول متفجر يُخترع ويُستخدم. ومن التطورات المبكرة البارزة الأخرى في تكنولوجيا المتفجرات الكيميائية تطوير فريدريك أوغسطس أبيل لمادة النيتروسليلوز عام 1865، واختراع ألفريد نوبل للديناميت عام 1866. غالبًا ما تبدأ الانفجارات الكيميائية (سواء كانت متعمدة أو عرضية) بشرارة كهربائية أو لهب في وجود الأكسجين. وقد تحدث الانفجارات العرضية في خزانات الوقود ومحركات الصواريخ، وما إلى ذلك.

التفاعلات الكيميائية التي تسبب الانفجارات عادة ما تكون إما تفاعلات تحلل أحادية الجزيء أو تفاعلات اختزال-أكسدة متعددة الجزيئات. ^{[ 6 ]}

قد يتسبب عطل كهربائي ذو تيار عالٍ في حدوث "انفجار كهربائي" نتيجة تكوّن قوس كهربائي عالي الطاقة يُبخر المعدن ومواد العزل بسرعة. ويُشكل هذا الخطر، المعروف باسم وميض القوس الكهربائي، تهديدًا للعاملين على لوحات المفاتيح الكهربائية النشطة. كما أن الضغط المغناطيسي المفرط داخل مغناطيس كهربائي فائق القوة قد يُسبب انفجارًا مغناطيسيًا .

عملية فيزيائية بحتة، وليست كيميائية أو نووية، فعلى سبيل المثال، يُشار غالبًا إلى انفجار وعاء مغلق أو شبه مغلق تحت ضغط داخلي بالانفجار. ومن الأمثلة على ذلك غلاية ساخنة جدًا أو علبة معدنية بسيطة من الفاصوليا تُلقى في النار.

تُعدّ انفجارات البخار المتمدد الناتج عن غليان السوائل أحد أنواع الانفجارات الميكانيكية التي قد تحدث عند تمزق وعاء يحتوي على سائل مضغوط، مما يؤدي إلى زيادة سريعة في حجمه مع تبخر السائل. تجدر الإشارة إلى أن محتويات الوعاء قد تتسبب في انفجار كيميائي لاحق، تكون آثاره أشد خطورة بكثير، كما هو الحال في خزان غاز البروبان المشتعل. في هذه الحالة، تُضاف إلى آثار الانفجار الميكانيكي الناتج عن تمزق الخزان آثار الانفجار الناجم عن تسرب غاز البروبان (الذي يكون سائلاً في البداية ثم يتحول إلى غاز بشكل فوري تقريبًا) في وجود مصدر اشتعال. لهذا السبب، غالبًا ما يُميّز رجال الإنقاذ بين هذين النوعين من الانفجارات.

إضافةً إلى الانفجارات النووية الهائلة ، يُعدّ السلاح النووي نوعًا من الأسلحة المتفجرة التي تستمد قوتها التدميرية من الانشطار النووي أو من مزيج من الانشطار والاندماج. ونتيجةً لذلك، حتى السلاح النووي ذو القوة التدميرية المنخفضة يكون أقوى بكثير من أكبر المتفجرات التقليدية المتاحة، إذ يمكن لسلاح واحد أن يدمر مدينة بأكملها تدميرًا كاملًا.

تُطلق قوة الانفجار في اتجاه عمودي على سطح المادة المتفجرة. إذا كانت القنبلة اليدوية في الهواء أثناء الانفجار، فسيكون اتجاه الانفجار بزاوية 360 درجة. في المقابل، في الشحنة المشكلة ، تتركز قوى الانفجار لإحداث انفجار موضعي أكبر؛ وغالبًا ما تستخدمها القوات العسكرية لاختراق الأبواب أو الجدران.

إن سرعة التفاعل هي ما يميز التفاعل الانفجاري عن تفاعل الاحتراق العادي. فما لم يحدث التفاعل بسرعة فائقة، ستتبدد الغازات المتمددة حراريًا بشكل معتدل في الوسط، دون حدوث فرق كبير في الضغط وبالتالي لا انفجار. فعندما يحترق الحطب في المدفأة، على سبيل المثال، ينطلق الحر وتتكون الغازات، لكن لا ينطلق أي منهما بسرعة كافية لتكوين فرق ضغط كبير مفاجئ يؤدي إلى انفجار. ويمكن تشبيه ذلك بالفرق بين تفريغ الطاقة في البطارية ، وهو بطيء، وتفريغها في مكثف فلاش الكاميرا ، الذي يفرغ طاقته دفعة واحدة.

يُصاحب معظم التفاعلات الكيميائية المتفجرة توليد كميات كبيرة من الحرارة. وتُسمى الاستثناءات بالمتفجرات الإنتروبية ، وتشمل البيروكسيدات العضوية مثل بيروكسيد الأسيتون . ^{[ 7 ]} إن التحرر السريع للحرارة هو ما يُسبب تمدد النواتج الغازية لمعظم التفاعلات المتفجرة وتوليد ضغوط عالية . ويُشكل هذا التوليد السريع للضغوط العالية للغاز المنطلق الانفجار. أما تحرر الحرارة ببطء فلن يُسبب انفجارًا. على سبيل المثال، على الرغم من أن وحدة كتلة من الفحم تُنتج حرارةً تفوق بخمس مرات حرارة وحدة كتلة من النيتروجليسرين ، إلا أنه لا يُمكن استخدام الفحم كمادة متفجرة (إلا في صورة غبار الفحم ) لأن معدل توليده لهذه الحرارة بطيء للغاية. في الواقع، قد تُنتج مادة تحترق ببطء حرارةً إجماليةً أكبر من مادة متفجرة تنفجر بسرعة . في الحالة الأولى، يحوّل الاحتراق البطيء جزءًا أكبر من الطاقة الداخلية ( أي الجهد الكيميائي ) للمادة المحترقة إلى حرارة تُطلق إلى المحيط، بينما في الحالة الثانية، يحوّل الاحتراق السريع ( أي الانفجار ) جزءًا أكبر من الطاقة الداخلية إلى شغل على المحيط ( أي تحويل جزء أقل من الطاقة الداخلية إلى حرارة)؛ انظر: الحرارة والشغل (في الديناميكا الحرارية) شكلان متكافئان من الطاقة. راجع حرارة الاحتراق لمزيد من التفصيل حول هذا الموضوع.

عند تكوين مركب كيميائي من مكوناته، قد تُمتص الحرارة أو تُطلق. تُسمى كمية الحرارة الممتصة أو المنبعثة أثناء التحول حرارة التكوين . وقد حُددت حرارة التكوين للمواد الصلبة والغازات الموجودة في التفاعلات المتفجرة عند درجة حرارة 25  درجة مئوية وضغط جوي، وتُقاس عادةً بوحدة كيلوجول لكل جزيء غرامي. تشير القيمة الموجبة إلى امتصاص الحرارة أثناء تكوين المركب من عناصره؛ ويُسمى هذا التفاعل تفاعلًا ماصًا للحرارة. في تكنولوجيا المتفجرات، لا تُؤخذ في الاعتبار إلا المواد الطاردة للحرارة - أي التي تُطلق حرارة صافية ولها حرارة تكوين سالبة. تُقاس حرارة التفاعل في ظروف الضغط الثابت أو الحجم الثابت. وهذه الحرارة هي التي يُمكن التعبير عنها بشكل صحيح باسم "حرارة الانفجار".

المتفجرات الكيميائية هي مركبات أو مخاليط تتحلل أو تعيد ترتيب مكوناتها بسرعة فائقة عند تعرضها للحرارة أو الصدمة، مُنتجةً كميات كبيرة من الغاز والحرارة. وقد تقوم العديد من المواد التي لا تُصنف عادةً كمتفجرات بواحدة أو حتى اثنتين من هذه العمليات.

يجب أن يكون التفاعل قابلاً للتحفيز بتطبيق صدمة أو حرارة أو عامل مساعد (في حالة بعض التفاعلات الكيميائية المتفجرة) على جزء صغير من كتلة المادة المتفجرة. ولا يمكن اعتبار المادة التي تتوفر فيها العوامل الثلاثة الأولى مادة متفجرة إلا إذا أمكن إحداث التفاعل عند الحاجة.

التفتت هو تراكم وتناثر الجسيمات نتيجة انفجار متفجرات شديدة الانفجار. قد تنشأ هذه الشظايا من: أجزاء من هيكل ما (مثل الزجاج ، أو قطع من مواد البناء ، أو مواد التسقيف)، أو طبقات مكشوفة ، أو معالم جيولوجية سطحية مختلفة (مثل الصخور المتناثرة ، أو التربة ، أو الرمال )، أو الغلاف المحيط بالمتفجرات، أو أي مواد أخرى متناثرة لم تتبخر بفعل موجة الصدمة الناتجة عن الانفجار. يمكن للشظايا عالية السرعة ومنخفضة الزاوية أن تقطع مئات الأمتار بطاقة كافية لتفجير مواد متفجرة أخرى محيطة، أو إصابة أو قتل الأفراد، أو إلحاق الضرر بالمركبات أو المنشآت.

• انفجار وانغونغ تشانغ عام 1626
• حصار بلغراد عام 1717
• انفجار منجم نانايمو عام 1887
• انفجار هاليفاكس عام 1917
• معركة ميسينز عام 1917
• انفجار أوباو عام 1921
• انفجار بومباي عام 1944
• كارثة ويست لوخ
• كارثة ميناء شيكاغو عام 1944
• انفجار قاعدة سلاح الجو الملكي البريطاني في فولد عام 1944
• انفجار قادس عام 1947
• كارثة مدينة تكساس عام 1947
• كارثة نيديلين عام 1960
• انفجار صاروخ سوفيتي من طراز N1 عام 1969
• كارثة فليكسبره عام 1974
• انفجار محطة إيري عام 1977
• كارثة بيبكون عام 1988 ، هندرسون، نيفادا
• انفجار بول عام 1988
• انفجار مصنع الأسمدة في بورت نيل عام 1994
• 2001 AZF (مصنع)
• كارثة ريونغتشون عام 2004
• حريق محطة تخزين النفط في هيرتفوردشاير عام 2005
• انفجارات جيرديك عام 2008
• حريق مصفاة كاتانو للنفط عام 2009
• كارثة زورايز 2011
• انفجار شركة ويست للأسمدة عام 2013
• انفجارات تيانجين عام 2015
• انفجار مصنع سكرثو عام 2016
• انفجار بيروت 2020
• انفجار سفينة الفضاء في عام 2023

• اختبار الثالوث
• آيفي مايك
• كاسل برافو
• قنبلة القيصر
• قصف هيروشيما وناغازاكي بالقنابل الذرية عام 1945

• ثوران مينوي
• ثوران بركان فيزوف عام 79 ميلادي
• ثوران بركان سامالاس عام 1257
• ثوران بركان كراكاتوا عام 1883
• ثوران بركان جبل سانت هيلينز عام 1980
• ثوران بركان جبل تامبورا عام 1815
• ثوران بركان جبل بيناتوبو عام 1991
• 2022 ثوران هونجا-تونغا هونجا-هاباي
• ثوران بركان أوروانوي
• ثوران بركان توبا الهائل
• كالديرا يلوستون

• SN 1006
• SN 1572
• مستعر كبلر
• العاصفة الشمسية عام 1859

• فوهة نيزكية
• تأثير تشيكسولوب
• انفجار تشيليابينسك الجوي عام 2013
• تأثير ثيا
• حدث تونغوسكا

• هجمات 11 سبتمبر
• كارثة قطار لاك ميغانتيك
• خروج قطار عن مساره في ولاية أوهايو عام 2023
• رحلة بان أم رقم 103
• رحلة الخطوط الجوية عبر العالم رقم 800
• كارثة مطار تينيريفي

• كارثة تشيرنوبيل
• انفجار البخار في مدينة نيويورك عام 2007