ทำไมทั่วโลกถึงต้องแบน Thermobaric Bomb หรือ Vacuum Bomb ?

จากในช่วงหลายสัปดาห์ที่ผ่านมา เราได้ทราบข่าวเกี่ยวกับการบุกของรัสเซียไปยังดินแดนยูเครน ในการรบครั้งนี้มีการพูดถึงระเบิดแบบหนึ่งที่ถูกห้ามนำมาใช้งานในสนามรบนั่นคือ Thermobaric bomb หรือ Vacuum bomb ในบทความนี้เราจะพูดถึงหลักการทำงานของระเบิดตั้งแต่ระเบิดพื้นฐานและค่อย ๆ เพิ่มสเกลขึ้นตามความรุนแรง จนมาถึง Thermobaric bomb ว่ามันน่ากลัวเพียงใดและทำไมต้องถูกห้ามการใช้งาน

โดยในบทความนี้ไม่ได้พูดถึงเรื่องความขัดแย้งแต่จะเน้นที่ความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ของการทำระเบิด และต้องเน้นย้ำว่าอย่าทดลองเกี่ยวกับเรื่องระเบิดไม่ว่าด้วยกรณีใด ๆ

Highlights

• อะไรคือ Low explosive
• อะไรคือ High explosive
• อะไรคือ Thermobaric bomb หรือ Vacuum bomb

อะไรคือ Low Explosives

เรามาเริ่มต้นที่รูปแบบระเบิดที่ถูกค้นพบมาเป็นพัน ๆ ปีแล้วมีต้นกำเนิดมาจากประเทศจีน นั่นคือ ดินปืน (gunpowder) ซึ่งประกอบไปด้วยสามองค์ประกอบหลักนั่นคือ

• ถ่าน (Charcoal, $\text{C}$)
• กำมะถัน (Sulfur, $\text{S}$)
• โพแทสเซียมไนเตรต (Potassium nitrate, $\text{KNO}_3$)

ถ่านทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงการระเบิด (fuel) กำมะถันนอกจากทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงแล้วยังช่วยเร่งการเผาไหม้อีกด้วย ส่วนโพแทสเซียมไนเตรตจะเป็นสารสำคัญ หรือเรียกว่า oxidizer ที่จะให้ออกซิเจน (oxygen) ที่มีความเข้มข้นสูงเมื่อได้รับความร้อน ซึ่งออกซิเจนช่วยทำให้ถ่านและกำมะถันติดไฟนั่นเอง ดังนั้นการเผาไหม้ในดินปืนไม่ได้ใช้ออกซิเจนจากในชั้นบรรยากาศในการทำให้เกิดการลุกไหม้แต่มาจากออกซิเจนที่เข้มข้นสูงจากโพแทสเซียมไนเตรต ซึ่งเป็นไปตามสมการทางเคมีดังต่อไปนี้

   

โดยรูปแบบการลุกติดไฟจะเป็นไปตามวิดีโอต่อไปนี้

การลุกไหม้ของสารพวก low explosive แบบในวิดีโอนี้ คือดินปืนที่เกิดจากการรวมกันของ สารเชื้อเพลิง และ oxidizder ที่ปะปนกันอย่างหยาบ ๆ ต่อมามีการนำไฟแช็กมาจุดเพื่อให้ความร้อนถูกถ่ายเทไปสู่ดินปืน ทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีของการเผาไหม้ระหว่าง สารเชื้อเพลิง และ oxidizer จนได้ก๊าซปริมาณมหาศาลทำให้เกิดเป็นกลุ่มก้อนควันตามวิดีโอดังกล่าว จะเห็นได้ว่ากลุ่มควันที่ลอยฟุ้งในอากาศนี้ไม่ได้น่ากลัว หรือเกิดการระเบิด (explosion) อะไรเลย แล้วอะไรล่ะที่ทำให้สมการเคมีด้านบนนี้น่ากลัวจนคนจีนเมื่อพัน ๆ ปีก่อน ไม่อยากให้มีการเรียนรู้ตรงนี้ เคล็ดลับการเพิ่มอำนาจการทำลายล้างก็คือการเร่งปฏิกิริยาเคมีดังกล่าวให้ไว้ขึ้น เนื่องจากยิ่งไวขึ้นก็จะยิ่งร้อนขึ้น ยิ่งทวีความเสียหายได้มากขึ้น ลองคิดกันเล่น ๆ ว่าเราจะเร่งมันได้ยังไง หลาย ๆ ท่านคงคิดว่า ในทางเคมีน่าจะมีตัวเร่งปฏิกิริยา แต่คนจีนเมื่อพันปีก่อนมีวิธีฉลาดและง่ายกว่านั้น นั่นคือการบรรจุดินปืนไว้ในภาชนะนั่นเอง เมื่อมีการจุดระเบิด ดินปืนจะเกิดความร้อนขึ้นจากการเผาไหม้สารเชื้อเพลิงและ oxidizer แต่เมื่อมันถูกบรรจุในภาชนะ ความร้อนดังกล่าวไม่ถูกถ่ายเทไปสู่บรรยากาศแต่กลับไปเร่งปฏิกิริยาเคมีให้เร็วขึ้น ยิ่งเกิดเร็วขึ้นก็มีความร้อนมากขึ้น ยิ่งร้อนขึ้นก็เร่งปฏิกิริยาเคมีมากขึ้น เกิดเป็น feedback จนกระทั่งถึงความดันระดับหนึ่ง ก๊าซก็จะดันภาชนะและเกิดการระเบิดออก (explosion) นั่นเอง ตามวิดีโอสาธิตการเกิดระเบิดต่อไปนี้

ดังนั้นการเกิดการระเบิดแบบ low explosive อย่างดินปืน ก็คือการทำให้เกิดการเผาไหม้อย่างรวดเร็วทำให้เกิดการสะสมความดันของก๊าซก่อนจะระเบิดออกสู่ชั้นบรรยากาศ นับจากการค้นพบเทคนิคระเบิดจากดินปืนก็ได้มีการปรับเปลี่ยนส่วนผสมทั้งสารเชื้อเพลิงและ oxidizer ชนิดต่าง ๆ เพื่อเพิ่มความเร็วของการเกิดปฏิกิริยาเคมีหรือเพิ่มอำนาจการระเบิด เราจะต้องหา oxidizer ที่ให้ oxygen ความเข้มข้นสูง ๆ ได้ ลองคิดกันดูเล่น ๆ ว่าคืออะไรกันครับ ใบ้ให้ว่าไม่ใช่อากาศเพราะว่าในอากาศมี oxygen เยอะ แต่ไม่เข้มข้น คำตอบก็คือ ออกซิเจนเหลว หรือ liquid oxygen ครับ เนื่องจากมันอยู่ในสถานะของเหลว ความหนาแน่นต้องสูงมาก ๆ แน่นอน แต่การนำไปประยุกต์ใช้งานจริงค่อนข้างยากเนื่องจากหากปล่อยออกซิเจนเหลวไว้ในอุณหภูมิห้องมันก็จะเปลี่ยนสถานะกลับไปเป็นก๊าซเหมือนเดิม ทีนี้เรามาวิเคราะห์กันดูในดินปืน ประสิทธิภาพของการเผาไหม้ในดินปืนขึ้นกับความละเอียดในการบดให้สารผสมระหว่างสารเชื้อเพลิงกับ oxidizer กลืนเป็นเนื้อเดียวกัน นั่นหมายความว่ายิ่งสารเชื้อเพลิงกับ oxidizer อยู่ใกล้กันมากเท่าไหร่ ก็จะเกิดการระเบิดที่อนุภาพสูงขึ้นเท่านั้น และนั่นนำไปสู่รูปแบบระเบิดแบบใหม่ที่เรียกว่า high explosive

อะไรคือ High explosive

เรียกได้ว่าการค้นพบ high explosive คือการเปลี่ยนรูปแบบระเบิดในสมัยใหม่ไปอย่างสิ้นเชิง มันถูกค้นพบโดยนักเคมีชาวสวิตเซอร์แลนด์ นามว่า Christian Schonbein เขาได้นำสำลีไปซับกับกรดไนตริกและกรดซัลฟิวริกที่หกอยู่โดยอุบัติเหตุ หลังจากนั้นเมื่อสำลีที่ชุบด้วยสารละลายกรดแห้งลงก็ได้เกิดระเบิดขึ้น นับเป็นการค้นพบ nitrocellulose โดยบังเอิญหรือเรียกว่า gun cotton โดยหลักการแล้วกรดไนตริกและกรดซัลฟิวริกซึ่งเป็นกรดที่มีความสามารถในการกัดกร่อนสูง ได้ไปทำปฏิกิริยากับสำลีโดยสร้างพันธะระหว่างสำลีกับออกซิเจนและไนโตรเจน โดยปกติสำลีก็ติดไฟได้อยู่แล้วถูกมองว่าเป็นสารเชื้อเพลิง ถูกกัดด้วยกรดทำให้มี oxidizer ไปประกบติดอยู่บนโมเลกุลยาว ๆ ของสำลี นี่คือการผสมสารเชื้อเพลิงเข้ากับ oxidizer ที่ดีที่สุดที่เราสามารถทำได้ เนื่องจากสารทั้งสองกลืนเป็นเนื้อเดียวกันในระดับโมเลกุล ส่วนในดินปืนหรือ low explosive นั้น ต่อให้บดละเอียดแค่ไหน สารเชื้อเพลิงกับ oxidizer ก็ยังอยู่กันคนละโมเลกุลอยู่ดี

การเผาไหม้ของ nitrocellulose นั้นทำได้ดีกว่าการเผาไหม้ในดินปืนมาก เนื่องจากการเผาไหม้เกิดอย่างสมบูรณ์กว่าในดินปืน ทำให้คราบเขม่าที่ออกมานั้นมีปริมาณต่ำกว่ามาก และย่อมให้อำนาจการระเบิดที่มากกว่าด้วย ตอนนี้เราทราบเทคนิคที่จะทำให้ oxidizer ไปติดอยู่บนสารเชื้อเพลิงผ่านกรดไนตริกและกรดซัลฟิวริกแล้ว แต่ยังมีคำถามต่อว่ายังมีสารอื่นอีกไหม ที่ไม่ใช่สำลีมาเป็นสารเชื้อเพลิง คนที่เจอคำตอบเหล่านั้นคนต่อมาก็คือ นักเคมีชาวอิตาลีนามว่า Ascanio Sobrero ได้ทำการใส่กรดไนตริกใน glycerin ซึ่งเป็นสารที่ได้จากการทำสบู่ เป็นสารที่เรียกว่า nitroglycerin นั่นเอง หากนำสารดังกล่าวจุดด้วยไฟ มันก็ติดไฟลามไปเรื่อย ๆ เหมือนสารก่อนหน้า แต่ความพิเศษของสารชนิดนี้คือ หากเราใส่ความดันให้มันผ่านการสั่นสะเทือน ยกตัวอย่างเช่น การเคาะสารด้วยของแข็ง การเหวี่ยงสารในภาชนะ การกระทบของภาชนะที่ใส่สาร เป็นต้น อาจจะมากพอทำให้ nitroglycerin ระเบิดขึ้น เราเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า การจุดระเบิด หรือ detonation ถึงอย่างไรก็ตาม nitroglycerin มีความเสี่ยงในการนำไปใช้งานมากจนเกินไปเพราะหากทำการขนส่งสารชนิดนี้ เราต้องมั่นใจว่ามันจะไม่เกิดการสั่นสะเทือนใด ๆ เลย เพราะสารนี้มีความไวต่อการเกิดจุดระเบิดมาก

เพื่อทำให้ระเบิดชนิดนี้ควบคุมได้ เลยมีการเอา nitroglycerin ไปผสมกับ ดินเบา หรือ diatomite หรือ kieselger ซึ่งมีคุณสมบัติในการดูดซับสารเคมี และยังไปลดความไวการระเบิดจากแรงดันที่กระทำต่อตัวสาร เราเรียกสารชนิดนี้ว่า ไดนาไมต์ หรือ dynamite ซึ่งเราสามารถเคลื่อนย้าย dynamite โดยไม่ต้องกังวลแล้วว่าจะเกิดระเบิดขึ้นโดยง่ายจากการขนส่ง แต่ก็ทำให้เกิดปัญหาที่ตามมาอีกนั่นคือ dynamite มีความไวต่ำจนเกินไป เราต้องหาวิธีการจุดระเบิดแบบใหม่ที่แรงกว่าเดิม ทีนี้ลองทายกันดูครับก่อนไปต่อว่า ในเมื่อความดันจากการกระทบกันด้วยโลหะหรือของแข็งต่อตัวสารแบบเดิมใช้ไม่ได้แล้ว เราจะหาอะไรมาจุดระเบิดได้

ใบ้ให้นิดครับว่า เราต้องไปใช้ Doppler effect เรามาดูปรากฏการณ์นี้กันสักหน่อยนะครับ เริ่มจากภาพด้านซ้ายมือที่เป็นรถพยาบาลเปิดเสียงไซเรน หากรถอยู่นิ่ง ๆ คลื่นเสียงไซเรนก็เคลื่อนที่ออกไปในทุกทิศทางเหมือนกัน ไม่ว่าผู้สังเกตอยู่ตรงไหนก็ได้ยินเสียงไม่ต่างกัน แต่เมื่อรถเริ่มเคลื่อนที่ไปทางขวาเข้าหาผู้สังเกต จะเห็นได้ว่าแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ แต่คลื่นเสียงยังมีความเร็วเท่าเดิมจากจุดที่ปล่อย ทำให้หน้าคลื่นไปออกันที่ด้านหน้ารถซึ่งเป็นฝั่งผู้สังเกต ดังนั้นที่ด้านหน้ารถความถี่ของคลื่นเสียงก็จะมากขึ้น ในขณะที่หลังรถความถี่ของคลื่นเสียงก็จะต่ำลง ดังนั้นจึงไม่แปลก เมื่อเวลาเราได้ยินเสียงไซเรนจากรถพยาบาลวิ่งเข้าหาเราจะได้ยินเป็นเสียงสูงกว่าตอนที่รถพยาบาลวิ่งออกจากเราไป

แล้วทีนี้เรื่อง Doppler effect เกี่ยวอะไรด้วยกันการจุดระเบิด อย่างในภาพด้านบน ตัวกำเนิดเสียง(รถพยาบาล) วิ่งด้วยความเร็วที่ช้ากว่าคลื่นเสียง ลองสมมติให้ตัวกำเนิดเสียงวิ่งด้วยความเร็วเท่ากับคลื่นเสียงจะเกิดอะไรขึ้น ให้ลองสังเกตภาพที่อยู่ตรงกลางใน 3 ภาพด้านล่างนี้ครับ นั่นคือเหตุการณ์ที่แหล่งกำเนิดวิ่งด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วเสียงจะทำให้หน้าคลื่นที่เกิดขึ้นด้านหน้ารวมกันเกิดเป็นความดันมหาศาลนั่นเอง แต่หากแหล่งกำเนิดเสียงวิ่งด้วยความเร็วมากกว่าความเร็วเสียงจะทำให้หน้าคลื่นเกิดการรวมตัวกันที่ด้านข้างเป็นแนวเฉียงตามเส้นประสีนำ้เงินตามรูปล่างสุด ซึ่งทวีความดันจากกรณีก่อนหน้าขึ้นไปอีก

ดังนั้นเพื่อที่จะให้ dynamite เกิดการระเบิดขึ้นมาได้นั้นจะต้องมีตัวจุดระเบิดหรือ detonator ซึ่งใช้หลักการของ shock wave นั่นเอง โดยรูปแบบของตัวจุดระเบิดจะมีหน้าตาเป็นรูปทรงกระบอกทำจากโลหะที่ด้านในจะใส่สารเช่น lead azide ($\text{Pb}(\text{N}_3)_2$), lead styphnate ($\text{C}_6 \text{H N}_3 \text{O}_8 \text{Pb}$) และ อะลูมิเนียม (aluminium, Al) เป็นต้น ดังนั้นจึงมีการจัดประเภทเป็น 2 ชนิดคือ

• ระเบิดแรงสูงปฐมภูมิ หรือ primary explosive: ตัวจุดระเบิดหรือ detonator หรือ blasting cap ที่มีความไวต่อการระเบิดสูงแต่อนุภาพทำลายล้างต่ำ
• ระเบิดแรงสูงทุติยภูมิหรือ secondary explosive: สารที่มีไวต่อการระเบิดต่ำ แต่สามารถถูกกระตุ้นได้จาก primary explosive และเกิดอนุภาพการทำลายล้างที่สูงกว่าเป็นอย่างมาก เช่น dynamite, trinitrotoluene หรือ TNT เป็นต้น

Primary explosive จะมีความไวต่อการจุดระเบิดสูงแต่อำนาจการทำลายล้างต่ำ ส่วน secondary explosive จะมีความไวต่อการจุดระเบิดต่ำแต่อำนาจการทำลายสูง หากวัตถุสองชิ้นนี้แยกกันระเบิดแบบ high explosive ก็จะไร้พิษสง แต่หากสององค์ประกอบมาอยู่ด้วยกันแล้ว พลังทำลายล้างก็จะมหาศาลเลยทีเดียว ทั้งการค้นพบวิธีการสร้าง dynamite (secondary explosive ในยุคแรก ๆ) และแนวความคิดเรื่องการแยกตัวจุดระเบิด (primary explosive) และสารระเบิด (secondary explosive) ออกจากกัน ถูกค้นพบและคิดค้นโดยนักเคมีชาวสวีเดน ชื่อว่า Alfred Nobel หลังจากที่เค้าประสบความสำเร็จเรื่องระเบิด คนในยุคนั้นและยุคถัด ๆ มาได้นำแนวคิดนี้ไปประยุกต์ใช้กับอุตสาหกรรมทำให้ขับเคลื่อนเทคโนโลยี ความเป็นอยู่ และที่เลี่ยงไม่ได้คือสงคราม โดย Nobel เองไม่อยากให้ผู้คนจดจำว่าเค้าคือผู้สร้างหายนะให้กับมวลมนุษย์จึงได้สร้างองค์กรที่ตอบแทนกลุ่มบุคคลที่สร้างสรรค์งานด้านวิทยาศาสตร์ วรรณกรรม และเสรีภาพ ที่มีการมอบรางวัลกันทุกปีที่เรียกว่า Nobel Prize ดังนั้นเครื่องมือที่เราได้ค้นพบกันจะถูกนำไปสรรสร้างด้านดีหรือร้ายก็ขึ้นกับเจตนาของแต่ละบุคคลนะครับ อย่าไปโทษที่ตัวนวัตกรรมและเทคโนโลยี

จริงๆ แล้วคำว่า low explosive กับ คำว่า high explosive ต่างอันตรายทั้งคู่ ขึ้นกับว่าเราจะนำไปประยุกต์ใช้ต่างกันอย่างไร อย่าง high explosive เช่น TNT, dynamite, Semtex, C-4 เป็นต้น ชัดเจนว่าถูกนำมาใช้ระเบิดสิ่งปลูกสร้างหรือการทำเหมือง เป็นต้น เราทราบอนุภาพอันตรายเป็นอย่างดี ส่วน low explosive เราอย่าไปดูถูกจากชื่อมัน เพราะอาจจะถูกนำมาใช้บ่อยกว่า high explosive ด้วยซ้ำ เพราะมันถูกนำไปประยุกต์ใช้ในหลักการทำงานของกระสุนปืน เนื่องจากราคาที่ถูกกว่า ทำง่ายกว่า high explosive และพลังงานที่ให้มากพอในการดีดกระสุนออกจากลำกล้องให้แหวกอากาศออกไปด้วยความเร็วสูง โดยลำกล้องและรังเพลิงปืนไม่พังไปซะก่อน แต่หากใช้ high explosive ตัวปืนอาจจะพังตั้งแต่ยิ่งหมดซองกระสุนแรกแล้ว

อะไรคือ Thermobaric bomb หรือ Vacuum bomb

เรามาดูรากศัพท์ของระเบิดชนิดนี้กันก่อนนะครับ thermobaric คือการผสมกันของคำว่า thermo ที่แปลว่า ร้อน และคำว่า baric ที่แปลว่า ความดัน ซึ่งแน่นอนว่าระเบิดทุกชนิดต้องมีการสร้างความร้อนและแรงดันอยู่แล้ว แต่ทำไมระเบิดแบบนี้ถึงเน้นไปที่ชื่อนี้กัน เรามาดูชื่ออื่นของระเบิดนี้กันบ้าง บางครั้งถูกเรียกว่า aerosol bomb และ fuel air explosive (FAE)

โดยปกติระเบิดทั่วไปไม่ว่าจะเป็น low explosive หรือ high explosive จะมีการผสมสัดส่วนของสารระเบิดและ oxidizer ไว้ที่ 1:3 แน่นอนว่า oxidizer ย่อมต้องมีจำนวนมากกว่าเพื่อที่จะทำให้เกิดการเผาไหม้อย่างรวมเร็ว แต่อาวุธแบบ thermobaric bomb นั้นแหวกแนวกฎการทำระเบิดไปเลยคือ ไม่ให้มี oxidizer ใส่ไว้ในระเบิดเลยแม้แต่นิดเดียว นั่นเท่ากับว่า 100% คือสารระเบิดทั้งสิ้น ซึ่งแน่นอนว่าหากเทียบด้วยมวลที่เท่ากันกับระเบิดแบบปกติ ระเบิดแบบนี้ย่อมมีอนุภาพแรงกว่าแน่นอนก็มีแต่สารระเบิดอ่ะครับ คำถามต่อมาคือ หากไม่มี oxidizer เลย มันจะเร่งปฏิกิริยาทางเคมียังไงให้มันระเบิดได้ ไม่งั้นมันก็แค่ติดไฟแล้วค่อย ๆ ลาม ไม่สามารถสร้างแรงดันมหาศาลได้ คำตอบก็คือระเบิดชนิดนี้ก็เลยใช้ oxidizer จากธรรมชาตินั่นคือ oxygen ในอากาศนั่นเอง แต่หากเราอ่านมาตั้งแต่ low explosive เราจะรู้ว่า ความหนาแน่นของ oxygen ในอากาศต่ำ ไม่เข้มข้นพอแบบที่ potassium nitrate ทำได้ ดังนั้นระเบิดชนิดนี้จะเป็นลักษณะพ่นตัวสารระเบิด fuel ออกไปในอากาศให้มีปริมาตรวงกว้าง กว้างพอที่จะดักจับ oxygen ในอากาศและเพียงพอทำให้เกิดการระเบิดขึ้นมาได้

โดยหัวรบระเบิดชนิดนี้จะเป็นถังกักเก็บสารระเบิดนี้ไว้ในรูปสารที่ไวไฟ โดยกึ่งกลางจะเป็นตัวกระจายสารระเบิดออกไปในอากาศ ซึ่งสารระเบิดนี้ประกอบไปด้วยสารที่จะให้ความร้อนจากปฏิกิริยา oxidation มีตั้งแต่พวกฝุ่นผงโลหะ อย่าง อะลูมิเนียม (Al) หรือ แม็กนีเซียม (Mg), สารอินทรีย์, และ สารระเบิดในระดับนาโน (nanofuel) ซึ่งเมื่อระเบิดถูกส่งตรงไปยังเป้าหมาย หัวรบจะระเบิดออกรอบแรกก่อนถึงเป้าหมายเพื่อให้ สารระเบิดที่ถูก ionized หรือถูกทำให้มีประจุ(บวก) กระจายออกเป็นกลุ่มหมอก จับกับ oxygen ในอากาศเป็นวงกว้าง ซึ่งนี่ก็คือวิธีแยบยลในการสร้าง secondary explosives นั่นคือการรวมสารระเบิดเข้ากับ oxidizer ที่มีอยู่ในอากาศในระดับโมเลกุล เกิดเป็น high explosive ที่พร้อมจะระเบิดทันที จากนั้นจึงทำการจุดระเบิดจาก primary explosive หรือ detonator ที่มากับหัวรบ ทำให้กลุ่มหมอก secondary explosive เกิดการระเบิดออกเป็น blast wave ในวงกว้าง ซึ่งจะทำลายตึกรามบ้านช่อง สิ่งปลูกสร้าง และผู้คน และที่สำคัญคือ หาก blast wave นี้วิ่งเข้าไปในพื้นที่หลบภัยที่เป็นพื้นที่ปิด จะยิ่งทวีความรุนแรงมหาศาลเพราะ blast wave นี้ก็คือ shock wave ดี ๆ นี่เองที่จะสร้างแรงดันให้แรงขึ้นไปอีก ดังนั้นอาวุธชนิดนี้ถูกออกแบบมาให้จัดการกับกลุ่มคนที่หลบอยู่ในหลุมหลบภัย bunker หรือถ้ำ

สาเหตุที่ทางประชาคมโลกต้องแบนการใช้งานระเบิดแบบนี้เพราะ

• เมื่อสารระเบิดตัวนี้เกิดการปล่อยออกมา มันจะไปแย่งทำปฏิกิริยากับ oxygen ในอากาศ ทำให้ผู้คนรอบ ๆ บริเวณขาดอากาศหายใจ
• เมื่อ secondary explosive เกิดระเบิดขึ้น จะเกิดสุญญากาศขึ้นตรงใจกลางการระเบิดแม้จะเกิดขึ้นเพียงชั่วคราว แต่ oxygen ใจกลางถูกนำไปใช้จนหมด ทำให้เกิดการดูด oxygen จากบริเวณข้างเคียงเข้าไปแทนที่ ทำให้แม้ผู้คนอยู่ห่างจากใจกลางก็จะเกิดปัญหาปอดฟีบลงเพราะโดนดูด oxygen ออกจากปอด ส่งผลร้ายโดยตรงต่อทั้งปอดและอวัยวะภายในอื่น ๆ
• ส่วนคนที่อยู่ห่างไกลออกจากศูนย์กลางการระเบิดก็จะเจอกับ shock wave ที่กระจายออกจากศูนย์กลาง ซึ่งคือความดันมหาศาลที่จะฉีกกระชากร่างกาย สิ่งของ ในพื้นที่ดังกล่าว
• หากระเบิดไม่ทำงาน แต่ยังคงพ่นสาร secondary explosive ออกไป สารที่ถูกสูดเข้าไปก็เป็นพิษต่อร่างกายถึงชีวิตอยู่ดีเพราะประกอบไปด้วย ethylene oxide, propylene oxide

หากสังเกตภาพการเปรียบเทียบผลของความดันจากระเบิด high explosive ทั่วไป กับ thermobaric bomb จากด้านบนนี้ เราจะเห็นได้ว่า แม้ความดันเริ่มต้นจากระเบิดแบบนี้จะไม่รุนแรงเท่า high explosive แบบทั่วไป แต่ช่วงเวลาการเกิดความดันมหาศาลนั้นนานกว่า และยังทำให้เกิดสุญญากาศที่แรงและนานกว่าด้วย จึงไม่แปลกที่ว่าทำไมถึงเรียกระเบิดแบบนี้ว่า vacuum bomb เพราะมันเล่นกับการเปลี่ยนความดันมหาศาลในช่วงเวลาที่นานกว่าระเบิดทั่วไป ผมอยากให้ลองคิดภาพตามนะครับว่าสมมติเกิดสภาวะสงครามขึ้นมา ผู้คนก็ต้องหนีออกจากพื้นที่ หากเป็นเมืองใหญ่ การย้ายออกทั้งหมดในเวลาจำกัดเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้ ต้องมีผู้คนหลงเหลือในเมืองใหญ่ คนเหล่านั้นก็ต้องหาที่กำบังและคิดว่านั่นคือที่ที่ปลอดภัยที่สุด แต่หากระเบิดชนิดนี้ถูกนำมาใช้งาน แม้แต่ผู้คนที่คิดว่าหลบอยู่หลัง bunker หรือที่ที่คิดว่าปลอดภัยแล้วก็ไม่ปลอดภัยอีกต่อไป หากมีการนำระเบิดนี้ออกมาใช้เพราะมันตามคุณไปทุกที่ที่อากาศไปถึง

พูดคุยกันหลังบทความ

ระเบิดที่มีชื่อว่า father of all bombs ที่คิดค้นโดยรัสเซียก็เป็นระเบิดชนิด FAE หรือ thermobaric bombs และมีอนุภาพความแรงเป็นรองแค่ระเบิดนิวเคลียร์เท่านั้น แม้ thermobaric bomb จะไม่ได้สร้างกัมมันตรังสีในระยะยาว แต่รัศมีของระเบิดแบบ thermobaric bomb ก็ไม่ใช่เล่น ๆ ผมหวังเป็นอย่างยิ่งว่าบทความนี้จะช่วยให้ผู้คนได้ตระหนักถึงอันตรายของสิ่งเหล่านี้เป็นอย่างมาก

และเน้นย้ำอีกครั้งนะครับว่า ห้ามทำการทดลองเกี่ยวกับ low explosive หรือ high explosive โดยอันขาดไม่ว่าด้วยกรณีใด ๆ เพราะในบทความนี้แค่กล่าวถึงหลักการทางวิทยาศาสตร์คร่าว ๆ ยังมีเรื่องราวอีกเยอะเกี่ยวกับระเบิดที่แม้แต่ตัวผมเองก็ไม่ทราบ และการทดลองเกี่ยวกับระเบิดยังผิดกฏหมายอีกหลายกระทง ฉะนั้นเรามาศึกษาหลักการและหาวิธีหลีกเลี่ยงกันดีกว่าครับ

ถ้าชื่นชอบในบทความวิทยาศาสตร์ทำนองนี้อย่าลืมกดติดตามทั้งในเพจ Facebook ของพวกเรา และเข้ามาอ่านเนื้อหาวิทยาศาสตร์ใน The Principia ได้เรื่อย ๆ นะครับ รอดูกันว่าครั้งต่อไปจะเป็นเรื่องอะไร เจอกันครับ

อ้างอิง

Science of Explosives:

https://www.youtube.com/watch?v=uFQdcKJUijQ&t=2870s

Thermobaric bomb:

https://en.wikipedia.org/wiki/Thermobaric_weapon

News: https://www.theguardian.com/world/2022/mar/01/what-are-thermobaric-weapons-and-how-do-they-work
https://www.wsj.com/articles/ukraine-has-accused-russia-of-using-thermobaric-weapons-heres-what-makes-them-so-devastating-11646423184
https://www.bbc.com/news/business-60571395