نیترات آمونیوم چیست و در چه صورتی منفجر می‌شود؟

فرادید؛ دولت لبنان اعلام کرده علت انفجار مهیبی که بیروت را لرزاند و هزاران نفر را زخمی و بخش‌های وسیعی از شهر را ویران کرد، انبار کردنِ نیترات آمونیوم در وضعیتی نامناسب بوده است. این ماده شیمیایی چیست و چرا منفجر شد؟

به گزارش فرادید به نقل از سی‌ان‌ان، نیترات آمونیوم یک ماده رایج صنعتی است که در سراسر جهان برای تولید کود‌های کشاورزی و مواد منفجره معادن استفاده می‌شود. این ماده همچنین یکی از ترکیبات اصلی در تولید تجهیزاتِ منفجره بداهه بوده است. برای مثال در بمباران اوکلاهاما در سال 1995، در بمباران بالی در اندونزی در سال 2002 و بمب‌هایی که تروریستِ نژادپرستِ نروژی، آندره برویک در سال 2011 برای کشتار قربانیان خود استفاده کرد، از نیترات آمونیوم استفاده شده بود.

برطبق گزارش‌های مسئولان لبنانی، 2750 تن نیترات آمونیوم از سال 2014 در یکی از انبار‌های بندری بیروت که فقط چند دقیقه پیاده تا مراکز خرید و محله‌های پر رفت‌و‌آمد فاصله داشته، ذخیره شده بوده است. نخست‌وزیر لبنان، حسن دیاب، گفته که مواد شیمیایی در 6 سال گذشته «بدونِ اقداماتِ پیشگیرانه» در این محل ذخیره بوده و قول داده که در این مورد تحقیقات صورت خواهد گرفت.

هنوز مشخص نیست چه چیزی باعث مشتعل شدن این انبار و بروز چنین حادثه مرگباری شده است. راجر دابلیو. رید، استاد افتخاری دانشگاه ساوت ولز گفته است: «نیترات آمونیوم، با اینکه یک اکسیدان قوی محسوب می‌شود، به خودی خود ماده بی‌خطری است، اما وقتیکه به هر نوع سوختی مانند نفت یا مواد ارگانیک آغشته شود، به شدت خطرناک می‌شود. چنین ترکیبی در حضور گرما می‌تواند نتیجه فاجعه‌بار داشته باشد.»

استورات واکر، استاد دانشگاه آدلاید در رشته شیمی پزشکی قانونی، محیطی و تحلیلی، می‌گوید: «نیترات آمونیوم به خودی خود اشتعال‌زا نیست. در این مورد، به‌نظر می‌رسد که آتش درگرفته و آتش باعث شده نیترات آمونیوم که تلمبار شده بود مشتعل شود و وقتی نیترات آمونیوم در یک فضای بسته باشد در هنگام اشتعال گاز زیادی تولید می‌کند. ازآنجایی که گاز در مقایسه با جامد فضای بیشتری را اشغال می‌کند، پیش‌بینی می‌شود که فشار در محیط زیاد شده باشد و از آنجا که گرما آزاد شده، گاز گرم به نسبت حجیم‌تر می‌شود؛ وقتی این حجم از گاز در فضایی محدود محصور باشد به صورت ناگهانی منفجر می‌شود و فشار را در قالب موج ضربه‌ای آزاد می‌کند.»

واکر می‌گوید، ویدیویی که از انفجار روز سه‌شنبه منتشر شده است نشان می‌دهد که «آتش با یک ابر خاکستری-سفید آغاز می‌شود و سپس، در هنگام انفجار، یک ستون بزرگ از دود قرمز-نارنجی-قهوه‌ای و یک «ابر قارچیِ» سفید و بزرگ که همان موج ضربه‌ایست، تشکیل می‌شود. واکر می‌افزاید: «دود قرمز-نارنجی قهوه‌ای ویژگی اکسید نیتروژن است که یک گاز سمی است که از نیترات آمونیوم آزاد می‌شود.»

این نخستین‌باری نیست که نیترات آمونیوم که یک ماده نسبتاً ارزان برای تولیدات کارخانه‌ایست، باعث یک انفجار مهیب و مرگبار می‌شود. نزدیکترین مورد قابل مقایسه به لحاظ بزرگی انفجار و تعداد کشته‌ها، انفجاری است که در سال 1947 در تگزاس در آمریکا رخ داد. آتش باعث انفجار شد و آتش‌سوزیِ گسترده‌ای که به دلیل انفجار رخ داد باعث ویرانی 1000 ساختمان و کشته شدنِ 400 نفر شد. انفجار تگزاس ناشی از 2300 تن نیترات آمونیوم ذخیره‌شده بود.

آندریا سلا، استاد شیمی معدنی در دانشگاه کالج لندن، می‌گوید: «نیترات آمونیومی که به شکلی نادرست انبار شده باشد ماده بدنامی است که انفجار‌های زیادی در تاریخ به نام آن ثبت شده است. برای مثال انفجار اوپائو در آلمان، انفجار گالوستون بِی در تگزاس و همین اواخر انفجار در وِست واکو در تگزاس و انفجار تیانژین در چین از مواردی است که به دلیل بد ذخیره کردنِ نیترات آمونیوم رخ داده‌اند.»

او می‌گوید: «این فجایع ناشی از نادیده گرفتن قوانین و ضوابط انبار کردن نیترات آمونیوم است و قوانین در این مورد بسیار شفاف است. این که می‌گویند این مواد 6 سال بدون توجه در این مکان انبار شده بوده باورکردنی نیست و [با‌این‌حساب]پیش‌بینی می‌شد که چنین سانحه‌ای رخ دهد.»

در سال 2015 در شهر بندری تیانژین در چین حادثه‌ای مشابه رخ داد. صد‌ها تن مواد شیمیایی خطرناک شامل نیترات آمونیوم که در یک انبار ذخیره شده بودند، طی چند مرحله منفجر شد و بیش از 100 نفر کشته شدند. انفجار در یک کارخانه تولید کود شیمیایی در شهر وست تگزاس در سال 2013 باعث کشته شدن 15 نفر شد که 12 نفر آن‌ها کسانی بودند که برای اطفای حریق به محل اعزام شدند. در نتیجه این انفجار 500 خانه تخریب شد. شدت این انفجار به حدی بود که باعث زلزله 2.1 ریشتری شد.

بزرگی انفجار لبنان و تاریخچه این کشور به برخی گمانه‌زنی‌ها نسبت به وجود مواد منفجره نظامی در انفجار لبنان دامن زده است. رئیس‌جمهور آمریکا، دونالد ترامپ، با بیان اینکه این حادثه یک «حمله» بوده، یکی از افرادی بود که به این گمانه‌زنی‌ها دامن زد. البته مسئولان وزارت دفاع این کشور بلافاصله اعلام کردند هیچ نشانه‌ای مبنی بر اینکه این سانحه یک حمله نظامی باشد، وجود ندارد.

مسئولان لبنانی نیز از اینکه دیپلمات‌های آمریکایی از عبارت «حمله» برای توصیف این سانحه استفاده کردند، ابراز نگرانی کردند. سرلشگر سابق ارتش بریتانیا، کریس هانتر، که متخصص بمب‌های نیتروژنی و خنثی‌کردن بمب است، گفته «تقریباً مطمئن است» انفجار اصلی ناشی از یک «سانحه صنعتی» بوده است. هانتر که همچنان به نیرو‌های عراقی و سوری نحوه خنثی‌سازی بمب را آموزش می‌دهد و چند سال قبل در طرح خنثی‌سازیِ بمب نیتروژنی در لبنان مشارکت داشته، می‌گوید ویدیو‌های زیادی از انفجار دیده است.

او توضیح می‌دهد: «در مراحل اولیه شما آتش شدید به همراه انفجار چیزی را مشاهده می‌کنید که می‌تواند مواد آتشبازی یا مهمات باشد. این چیز منبعِ حرارتی است که برای انفجار بزرگ نیترات آمونیوم لازم است. ابر سفیدی که در این انفجار تولید شده است چیزی است که در هنگام اشتعال نیترات آمونیوم انتظار داریم.» «اگر گزارش‌ها مبنی بر انبار کردنِ 2700 تن نیترات آمونیوم درست باشد پس می‌توان گفت: بزرگی انفجار و خساراتی که رخ داده قابل توجیه است.»

واکر می‌گوید: «فجایع پیشینی که در دنیا رخ داد باعث شد قوانین و ضوابط ذخیره‌سازی نیترات آمونیوم، به عنوان یک کود غیرارگانیکِ ارزشمند که نقش بسیار مهمی در تغذیه جمعیت رو به گسترش جهان داشته، ارتقا پیدا کند. این قوانین تأکید می‌کنند نیترات آمونیوم باید دور از مراکز جمعیت ذخیره شود.

او می‌گوید: «دو نکته در تحقیقات در مورد انفجار بیروت باید در نظر گرفته شود، یکی اینکه آن‌ها مقادیر بسیار زیادی نیترات آمونیوم داشتند که ذخیره‌سازی درست آن را با مشکل مواجه می‌کرد و دوم اینکه آن‌ها این مواد را در مکانی که تراکم جمعیت بالاست ذخیره کرده بودند.»

واکر می‌گوید: «ذخیره‌سازی ایمن نیترات آمونیوم به این معنی است که این ماده باید به دور از منبع آتش باشد، از هر ماده‌ای که قابلیت اشتعال‌زایی دارد دور باشد و به مقدار کم در محفظه‌های مخصوص نگهداری شود و محفظه‌ها به قدر کافی از هم فاصله داشته باشند، به‌طوری که اگر یکی دچار اشتعال شد آتش به بقیه سرایت نکند.»

دولت‌ها با آگاهی از ماهیت خطرناک این ماده دسترسی به آن را محدود کرده‌اند و افراد فقط با مجوز می‌توانند نیترات آمونیوم خریداری کنند. واکر توضیح می‌دهد، تروریست نروژی، برویک، توانسته بود در مزرعه خود این مواد را انبار کند. او می‌افزاید: «با توجه به اینکه در هنگام تولید و انبار کردن احتیاط زیادی صورت می‌گیرد، بیشتر سوانح مربوط به نیترات آمونیوم در هنگام جا‌به‌جایی مواد، یا در کشتی یا در کامیون، رخ می‌دهد.»

واکر توضیح می‌دهد، دو مورد از این موارد در کویینزلند در استرالیا رخ داد. در سال 2014، یک کامیون حامل نیترات آمونیوم بعد از واژگونی منفجر شد. در سال 1972، یک کامیون حامل نیترات آمونیوم در اثر اتصالی برق و آتش‌سوزی منفجر شد و سه نفر کشته شدند.

برطبق گزارش سازمان کشاورزی و غذای سازمان ملل متحد، روسیه بزرگترین تولیدکننده نیترات آمونیوم در جهان است. اما تلاش‌های این کشور برای فروش نیترات آمونیوم به اروپا با موانعی مواجه شده است.

آنتونی خوزه، رئیس فنی سازمان اروپایی کود، می‌گوید: اتحادیه اروپا، سال‌هاست، بروی واردات خود تعرفه ضد-دامپینگ وضع کرده تا از تولیدکنندگان مستقر در اتحادیه اروپا در مقابل قیمت‌شکنی تولیدکنندگان روس پیشگیری کند. ضمن آنکه تولید نیترات آمونیوم در اروپا منوط به اقدامات سختگیرانه آزمایش است که پس از انفجار سال 2001 در تولوز فرانسه، که منجر به کشته شدن ده‌ها نفر شد، سختگیرانه‌تر شده است.

جو جیلبرستون، رئیس بخش کود در کنفدراسیون صنایع کشاورزی انگلستان، می‌گوید: «نیترات آمونیوم در هنگام تولید بار‌ها گرم و سرد می‌شود تا اثر ذخیره‌سازی در بدترین شرایط روی آن سنجیده شود. ما عمداً این ماده را تحت شرایط مختلف قرار می‌دهیم و سعی می‌کنیم شرایط انفجار آن را شبیه‌سازی کنیم. این استاندارد‌ها ممکن است در خارج از اتحادیه اروپا رخ ندهد.»

«این صنعتی است که نباید در مورد آن کمترین بی‌توجهی را نشان داد. محصولی که با آن سروکار دارید در صورت مراقبت به غایت بی‌خطر است. اما اگر مراقب نباشید، فاجعه به آسانی رخ می‌دهد.»