本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
週三晚上，德克薩斯州韋科北部的一家化肥廠起火併爆炸。劇烈的爆炸震動了周圍數英里的土地（俄克拉荷馬州的地震儀也記錄到了這次爆炸），點燃了周圍環境，並使附近的建築物倒塌。
可悲的是，正如你可能從如此規模的爆炸中預料到的那樣，據信已有多人喪生，數百人被送往當地醫院。
當像這些令人不寒而慄的圖片湧入時，媒體立即將其與原子彈蘑菇雲進行比較。韋科爆炸不是氫彈，但視覺證據確實表明它與核雲有關。觀察核雲甚至可能是弄清楚韋科爆炸規模的好方法。
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幾十年來，世界各國進行了核爆炸試驗並記錄了其影響。我們透過這種方式收集了大量資料，研究人員發現了炸彈許多致命變數之間的關係。例如，在談論原子爆炸時，我們知道爆炸雲的高度與事件的大小（爆炸當量）之間存在大致的關係。
上面的圖表顯示了核爆炸的能量與其產生的雲的大小之間的關係。您看到的第一條橙色線代表第二次世界大戰期間在日本長崎上空爆炸的“胖子”核裝置。第二條線顯示了城堡 Bravo 熱核氫彈產生的雲，其自身高度超過 20 英里。
當如此可怕的事情發生時，我們渴望得到答案。使用像上面這樣的圖表和現場圖片，我們可以猜測韋科爆炸的規模有多大，即使只是為了從這場災難中吸取教訓並安全地向前邁進。
像 20 世紀 50 年代的許多核試驗一樣，韋科爆炸發生在地面上，之後產生了巨大的蘑菇雲。檢視更多韋科爆炸的圖片，雲層高聳於鄉村之上。在許多照片中，您可以看到爆炸雲的頂部似乎在觸碰大氣層中不那麼兇險的雲層的底部。
我們大氣層中最低的雲層可能出現在地面到 6,500 英尺的任何位置，這為韋科爆炸雲提供了一定的背景。這個範圍意味著爆炸雲的高度可能在幾百英尺到幾千英尺之間。將這個範圍與上面的圖表進行比較，這意味著韋科爆炸可能是一次近一千噸當量的爆炸。一次一千噸當量的爆炸攜帶四萬億焦耳的能量——相當於一架滿載波音 747 飛機的所有燃料中儲存的所有能量。
報告似乎也支援雲的大小與爆炸規模之間的這種聯絡。一份報告聲稱，這家化肥廠可能含有多達 54,000 磅的無水氨——一種潛在的爆炸性氣體。為了弄清楚它會產生多大的爆炸，我們必須檢視該材料的能量密度——每公斤或每磅可以獲得多少能量。我看到估計，氨的能量密度比液氫高 50%，液氫是火箭中使用的相同燃料。因此，瞭解液氫的能量密度和氨氣的量，計算得出爆炸當量為 1.2 千噸。請記住，這只是所有氨氣都爆炸的情況下的爆炸規模。更有可能的是，54,000 磅中的大部分未爆炸，仍然留在罐中，加劇了另一次爆炸，或洩漏到空氣中。然而，考慮到這種不確定性，近乎完全的爆炸確實支援了早期的基於蘑菇雲的爆炸規模估計。
另一份關於爆炸規模的報告聲稱，100 噸固體硝酸銨（與俄克拉荷馬城爆炸案中使用的化學物質相同）是爆炸的原因。這種化學物質通常被稱為 ANFO（硝酸銨/燃料油），其能量密度乘以報告的數量，得出的爆炸當量大約小 10 倍，約為 100 噸 TNT——相當於一克鈾 235 核裂變釋放的總能量。這也與蘑菇雲比較建議的範圍一致。
當然，由於報告仍在陸續傳來，而且災難發生後數字總是可能模糊不清，韋科爆炸的規模可能介於這兩種估計之間。而且爆炸很可能不是由單一因素引起的。我們可能永遠無法確切知道有多少種化學物質發生了燃燒。它可能是洩漏的氣罐、開啟的化學容器和熊熊大火的結合。只有時間和法醫學才能說明問題。
隨著專家研究現場，這些估計最終將被更好的數字所取代。甚至可能需要長達半年的時間才能完全確定爆炸的原因。我們想要這類資訊的原因很明確：瞭解潛在的風險並採取相應的行動。評估可能發生的爆炸的規模可以促使制定更好的分割槽法，甚至對像韋科這樣的工廠制定更嚴格的安全法規。
也許像這樣的比較將幫助我們理解韋科人民正在經歷的事情，幫助我們講述他們的故事。
在又一場與爆炸有關的悲劇發生後，包括我自己在內的每個人都感到震驚。我無意對韋科人民遭受的巨大痛苦顯得冷漠或冷酷或麻木不仁，但計算是我在這裡唯一能做的。這是我應對的方式；這是我唯一可以控制的事情。我努力應對數字和科學，這樣我就不必應對情感……也許吧。
我的思緒與你們同在，韋科。
[請注意，我不是爆炸物領域的專家，這些只是我個人粗略的估計。如果您有任何詳細資訊或更正，請在評論中分享。]
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