有關爆炸性物質之特性，下列何者正確？

本題考點

爆炸性物質「敏感度」的定義,以及密度、硝基數目與起爆溫度對敏感度的影響。

正解理由

敏感度是指爆炸性物質被引發爆炸的難易程度,以引爆所需的最小起爆能量衡量:所需能量愈小,愈容易被引發,敏感度愈高。裝藥密度提高後,晶粒間的空隙與氣泡減少,受衝擊時不易在孔隙處形成局部高溫的熱點,起爆所需的起始能量因而上升,敏感度隨之下降;高密度壓製的藥柱比鬆散粉狀藥更難引爆即為此理,故選 B。

逐項排除

1. (A)

   錯誤。敏感度應以「最小」起爆能定義,寫成最大起爆能不僅方向顛倒,最大值在物理上亦無從界定。

2. (B)

   正確,為本題應選者。密度上升使內部孔隙減少、熱點不易形成,起爆門檻提高,敏感度下降。

3. (C)

   錯誤。硝基是自帶氧的爆炸性官能基,分子中硝基愈多,氧平衡愈接近且分解放熱愈大,結構愈不安定,敏感度應為愈高。

4. (D)

   錯誤。起爆溫度愈低,代表在較低的熱刺激下即可引發爆炸,屬容易被引燃的表現,敏感度應為愈高。

記憶點

敏感度在爆炸學裡是一組而非單一的概念,依刺激型態分為撞擊感度、摩擦感度、熱感度(起爆溫度)、靜電火花感度與衝擊波感度,實驗上分別以落錘試驗的落高、摩擦試驗的荷重、加熱至爆溫度、放電能量與傳爆距離量測。共同的定義邏輯一致:引發爆炸所需的刺激量愈小,感度愈高。

密度與感度的反向關係源自熱點理論。爆炸性物質受撞擊時能量並非均勻分布,而是集中在孔隙、氣泡與雜質周邊,氣泡被絕熱壓縮後溫度可在微秒內升高數百度,成為引發分解的起始點。壓製密度提高後孔隙變少,熱點的生成機會下降,因此高密度藥柱較鈍感;但密度過高也會使傳爆變得困難,這正是雷管與傳爆藥採較低密度、主裝藥採高密度的設計邏輯。

分子結構方面,硝基是自帶氧的官能基,數目愈多,分子的氧平衡愈接近零、分解放熱愈大,鍵能配置也愈不安定:單硝基的硝基苯相對安定,三硝基的三硝基甲苯已具高爆威力,硝化甘油的三個硝酸酯基則使其撞擊感度極高。含硝基、硝酸酯基、疊氮基與過氧基的化合物都屬自我反應性物質,不需外界氧氣即可分解放熱。

另有兩個常被忽略的變因是溫度與雜質:溫度升高使分子熱運動加劇,分解所需的外加能量下降,感度隨之提高,這是爆炸性物質須控溫貯存的物理理由;砂粒、金屬屑等硬質雜質則在受撞擊時充當現成的熱點源,同樣使感度上升,因此加工與盛裝環境的潔淨度直接影響安全裕度。

易混淆對照:感度講的是「多容易被引發」,威力(爆速、爆熱、爆容)講的是「引發後有多猛」,兩者並不等價——硝化甘油感度高、三硝基甲苯感度低,威力卻同屬高爆。延伸考點多見於自我反應性物質的貯存溫度控制,以及撞擊、摩擦類點火源的辨識。