แอมโมเนียมไนเตรท วัตถุอันตราย ต้นตอเหตุระเบิดเขย่ากรุงเบรุต ที่เลบานอน

ระเบิดขนาดใหญ่บริเวณท่าเรือในเมืองเบรุต ประเทศเลบานอน เมื่อวันที่ 4 สิงหาคม 2563 ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิตหลายราย บาดเจ็บกว่า 4,000 คน โดยเหตุระเบิดดังกล่าวมีการคาดการณ์ว่า อาจเกิดจาก “แอมโมเนียมไนเตรท” (Ammonium nitrate) ที่ถูกเก็บอยู่ในโกดังหมายเลข 12 ของท่าเรือเบรุต

แอมโมเนียมไนเตรท คืออะไร?

สารแอมโมเนียมไนเตรท (Ammonium nitrate) เป็นผงสีขาวเหมือนน้ำตาลทราย มีสูตรทางเคมีว่า NH4NO3 มีไนโตรเจนร้อยละ 34 คุณสมบัติคือ ละลายน้ำได้ดีมาก ดูดความชื้นง่ายมาก ด้วยความที่มีธาตุไนโตรเจน ซึ่งเป็นหนึ่งในธาตุอาหารหลักของพืช สารนี้จึงนำมาใช้เป็นปุ๋ยบำรุงพืชเป็นส่วนใหญ่ นอกจากจะเป็นปุ๋ยแล้ว มุมหนึ่งของแอมโมเนียมไนเตรท ก็มีลักษณะเป็นกลุ่มวัตถุระเบิด ใช้ทำระเบิดแรงดันสูง รวมถึงเป็นส่วนประกอบในการใช้ทำระเบิดแสวงเครื่อง

จากข้อมูลของ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ ระบุว่า การนำปุ๋ยแอมโมเนียมไนเตรท มาใช้เป็นวัตถุดิบในการทำระเบิดมีมานานแล้วโดยนำไปผสมกับเชื้อเพลิง เนื่องจากระเบิดที่ได้ใช้งานง่าย และมีราคาถูก จึงนิยมใช้มากในเหมืองถ่านหิน เหมืองหิน เหมืองแร่โลหะ และอื่นๆ

สำหรับการนำปุ๋ยแอมโมเนียมไนเตรทไปใช้ทำระเบิดเพื่อก่อการร้ายเริ่มครั้งแรกเมื่อปี ค.ศ. 1970 ที่ประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งปัจจุบันประเทศในแถบตะวันออกกลาง เช่น อัฟกานิสถาน เป็นต้น ก็ยังนิยมทำและใช้อยู่ เนื่องจากระเบิดแบบนี้ใช้ปุ๋ยเคมีเป็นส่วนประกอบ จึงมีชื่อเรียกอีกชื่อว่า ระเบิดปุ๋ย (fertilizer bomb)

องค์ประกอบระเบิด

1.เชื้อเพลิง (fuel) เป็นวัตถุที่เกิดการลุกไหม้

2.สารออกซิไดเซอร์ (oxidizer) หรือสารที่ทำหน้าที่เป็นแหล่งก๊าซออกซิเจน (O2) เนื่องจากการเผาไหม้สสารหรือวัตถุในที่เปิดโล่งสามารถใช้ก๊าซออกซิเจนที่มีอยู่ในอากาศ แต่การเผาไหม้วัสดุในวัตถุปิดผนึกไม่มีอากาศจำเป็นต้องอาศัยก๊าซออกซิเจนจากสารที่มีออกซิเจนเป็นองค์ประกอบ เช่น ปุ๋ยแอมโมเนียมไนเตรต จากสูตรเคมี NH4NO3 หากพิจารณาเฉพาะส่วนของไนเตรท (NO3) จะเห็นได้ชัดเจนว่า ไนโตรเจน 1 อะตอมประกอบด้วยออกซิเจนถึง 3 อะตอม ดังนั้นสารนี้จึงเหมาะที่จะใช้เป็นแหล่งจ่ายก๊าซออกซิเจน

สำหรับระเบิดยุคใหม่ เช่น ระเบิดทีเอ็นที (TNT) ผลิตจากสารไตรไนโตรโทลูอีน (trinitrotoluene,C6H2(NO2)3CH3) ซึ่งเป็นวัตถุระเบิดประเภททูอินวันคือ โมเลกุลของสารเคมีมีทั้งแหล่งให้ก๊าซออกซิเจน และส่วนที่เป็นเชื้อเพลิงครบสมบูรณ์ใน 1 โมเลกุล

กลไกการระเบิด

การระเบิดเริ่มต้นจากการระเบิดของเชื้อปะทุ (วัสดุที่มีวัตถุระเบิดปริมาณเล็กน้อย) และปลดปล่อย คลื่นระเบิด (detonation wave) ซึ่งมีความเร็วประมาณ 3.2-4.8 กิโลเมตร/วินาทีออกมา ส่งผลให้สารแอมโมเนียมไนเตรทในเม็ดปุ๋ยระเหิดกลายเป็นก๊าซทันที และจุดเชื้อเพลิงให้ลุกไหม้

พลังงานจากคลื่นระเบิดที่ทะลุผ่านสารแอมโมเนียมไนเตรททำให้โมเลกุลสลายตัว อะตอมออกซิเจนถูกปลดปล่อยออกมา และรวมตัวเป็นก๊าซออกซิเจน เร่งปฏิกิริยาหรือกระบวนการเผาไหม้ให้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ได้ผลิตผลต่อเนื่องเป็นก๊าซร้อนต่างๆ

ก๊าซร้อนที่เกิดในเวลาสั้นเหล่านี้ทำให้เกิดคลื่นความดัน (pressure wave) ซึ่งเคลื่อนที่เร็วเท่าอัตราเร็วเสียง (330 เมตรหรือ 1,100 ฟุต/วินาที) คลื่นนี้อาจทำอันตรายต่อชีวิต วัตถุ สิ่งของต่างๆ โดยรอบ

นอกจากนี้ความร้อนสูงซึ่งเกิดขึ้นจากการเผาไหม้ยังทำให้วัตถุโดยรอบไหม้ไฟได้ อย่างไรก็ตามผู้เชี่ยวชาญด้านระเบิดระบุว่า อำนาจการทำลายส่วนใหญ่มาจากคลื่นความดัน

อย่างไรก็ตาม จากผลข้างเคียงที่อันตรายและอาจนำไปสู่การนำไปใช้ผิดประเภท ทำให้ปัจจุบัน สารแอมโมเนียมไนเตรท ในประเทศไทย ถูกควบคุมโดยกระทรวงกลาโหม และกรมวิชาการเกษตร ไม่รับขึ้นทะเบียนเป็นปุ๋ยเคมี ยกเว้นปุ๋ยเชิงประกอบและปุ๋ยเชิงผสมที่มีแอมโมเนียมไนเตรตเป็นวัตถุอันเป็นส่วนประกอบของปุ๋ยเคมีอยู่ด้วยเท่านั้น