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“邱少云难题”之试作定量析

已有 5807 次阅读 2012-10-4 05:06 |个人分类:消防析灾|系统分类:科普集锦| 人体自燃, 邱少云, 缓燃

邱少云难题之试作定量析

 

有人提出,多年以后,邱少云遇难的全过程现在已很难重现了。真的吗?根据证人的证词和事后的回忆,以及法庭工程的死亡鉴定常识,邱少云遇难的经过是可以重建的。这里详细分析一个实验,通过死猪的缓慢燃烧来对比人体脂肪的燃烧过程,可以获取邱少云遇难过程的定性和定量信息。

1998年,为澄清关于人体自燃的迷思,得杭博士(Dr. John De Haan)作了一个经典的有代表性的实验,详细证明了在缴小的空间和较小的火源下,尸体可以长时间燃烧并燃烧完全。这样一来, 关于人体自燃的很多现象得到合理的解释。该实验恰巧可以用来解释邱少云受难过程,先陈述过程,再分析相关的地方。

得杭博士首先取210磅的死猪作实验。为何210磅?取其燃料量接近普通人体。死猪包裹在一棉制的毯子里,并置于有地毯的木制地板上。在猪的肩部泼上一升汽油,并点燃。汽油火焰在三分钟内燃烧完毕。包裹死猪的合成毯子再燃烧了一小时又20分钟。在油火焰结束的时候,猪皮表面仅有皮肤焦痕(surface scorching)。大约1015分钟后,毯子和地毯继续燃烧时,皮肤开始收缩并分裂(因其下的脂肪和组织开始膨胀),暴露了皮下脂肪。皮下脂肪溶解并被毯子和地毯的含碳残渣吸收,火焰就可以通过毯子和地毯的纤维进行持续燃烧了。这一过程可以持续6.5小时,直到用水熄灭残火为止。在这段时间里,死猪的大约一半的体积变成灰烬,暴露的骨头呈浅灰色和白色。骨头残余很疏松,处理时很容易断裂粉碎。整个过程中火焰温度实测为812913摄氏度,而燃烧的热释率为稳定的5060千瓦。这么小的火焰需要少量的氧气供应,故普通房间(门窗均关闭)的漏风足以使燃烧继续。这就是很多人体自燃的例子发生在封闭空间的原因。这种较小的多烟的且持续的火焰对周围的环境影响有限.故给通常的火场调查带来一定的困难。

上述实验的结果可以进一步增加实验改进。使用锥形量热器(一种消防工程常用的,通过测量耗氧量来计算单位材料热释率的仪器设备), 人体和猪的脂肪的燃烧有效放热均为32千焦/克。这里燃烧是明火而不是焖燃。为支持火焰燃烧,脂肪必须在多孔介质(如地毯)中方可以自持燃烧,多孔材料就象蜡烛芯一样。根据蜡烛芯的表面积的大小,火焰的放热率大约是20230千瓦。脂肪的总量决定了完全燃烧所须的时间长度。

这种自我供燃料的燃烧方式也可以由体外的足够长时间(达到皮肤收缩开裂)的火源来引发。当发现这种燃烧损伤严重的尸体时,第一个念头是有纵火剂。如果使用了纵火剂,最初的火焰通常足够强烈而引燃其他燃料,室内温度高而其他燃料燃烧亦很快。通常一滩可燃液体仅燃烧很短的时间,可以将衣物和裸露表皮及皮下组织点燃,但不足以将尸体全部销毁或引发自持的燃烧。燃烧完全,仰赖多孔材料作烛芯。

联系到邱少云身上,可以分析出火灾发展的要素:火源、燃料、时间、过程、和结果。火源是汽油已是毫无疑问, 而且是溅到少许。如果没有汽油(纵火物),且枯草可以自由蔓延火焰的话,当时潜伏的所有队伍都有灭顶之灾,受难者肯定不会仅此一人。燃烧弹仅起到点火的作用,真正的燃料主体是人体脂肪,为此需要枯草和棉衣作多孔材料,其作用相当于烛芯,融化并抽取了人体脂肪,维持燃烧的进行。这样邱少云身上的火焰燃烧了很长的一段时间,战友记录的时间为一个小时,可能是邱少云身上有烟气生成的时间。真正的燃烧时间可能更长一点,才可以达到烧焦蜷缩的程度。邱少云在着火10分钟后笑了一下,然后低下头去,按照猪的实验,正是皮肤开始收缩并分裂的时间(临界点)。皮肤分裂后的皮下脂肪燃烧导致了烈士牺牲过程的不可扭转。得杭博士的死猪焚烧实验虽然不是为重现这个过程而作,但确实可以用来作对照,真实地反映了烈士的受难过程。还有人对邱少云之死有疑问么?

有道是:英雄虽已逝,事迹常流传;试作定量析,英雄更丰满。



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