過圧

過圧（または爆風過圧）とは、衝撃波によって通常の大気圧を超える圧力が生じることです。衝撃波はソニックブームや爆発によって引き起こされる場合があり、その結果生じる過圧は、核兵器やサーモバリック爆弾の効果を測定する際に特に注目されます。

効果

毒物学科学誌の記事によると、

爆風過圧（BOP）は、高エネルギー衝撃騒音とも呼ばれ、爆発や兵器の発砲によって発生する有害な現象です。BOPの衝撃波に曝露されただけでも、主に聴覚系、呼吸器系、消化器系などの中空器官に損傷が生じます。^{[ 1 ]}

爆弾処理の専門家が着用するEODスーツは、BOPの影響から身を守ることができます。^{[ 2 ] [ 3 ]}

過圧 psi ( kPa ; bar )	建物とその中の人への影響
1 (6.9; 0.069)	窓ガラスが割れる 破片による軽傷が発生する
2 (14; 0.14)	住宅に中程度の被害（窓やドアが吹き飛ばされ、屋根に深刻な損傷） 飛散したガラスや破片で負傷した人々
3 (21; 0.21)	住宅構造の崩壊 重傷はよくあり、死亡事故も起こる可能性がある
5 (34; 0.34)	鉄筋コンクリートの建物を除いて、ほとんどの建物は倒壊する 負傷は普遍的、死亡は広範囲に及ぶ
10 (69; 0.69)	鉄筋コンクリート造の建物がひどく損傷または破壊された ほとんどの人が殺される
20 (140; 1.4)	重厚な鉄筋コンクリート造の建物が大きな損傷を受けたり、破壊されたりする 死亡率は100％に近づいている

上記の表は、このジャーナルで後ほど明らかにされているように、過圧波の爆発の影響を受けた建物内の過圧が人体に与える影響を詳述しています。

人体は比較的高い爆風過圧にも耐えることができ、気圧外傷を経験することはありません。5psiの爆風過圧では約1%の被験者に鼓膜破裂が起こり、45psiの過圧では全被験者の約99%に鼓膜破裂が起こります。肺損傷の閾値は約15psiの爆風過圧です。35～45psiの過圧では1%の死亡率、55～65psiの過圧では99%の死亡率につながる可能性があります。^{[ 3 ]}

米国軍事防衛技術情報センター（DTIC）が公開した文書によると、

人間は500psiで生存する確率は約50%ですが、70～100psiでは重傷を負う可能性が高いでしょう。15psiでは、鼓膜が露出している場合、50%の確率で破裂します。しかし、立っている人間は、ピーク圧力25psiの衝撃を受けると、約10フィート/秒の速度で吹き飛ばされます。^{[ 4 ]}

前の表は長時間圧力に関するものであるのに対し、これは「瞬間ピーク圧力」に関するものであることに注意することが重要です。

密閉空間での計算

密閉空間内の過圧は「ワイブルの式」を用いて決定される：^{[ 5 ] [ 6 ]}

${\displaystyle \Delta p=22.5\left({m \over V}\right)^{0.72}{\text{bars}}}$

どこ：

• 22.5は実験に基づく定数である
• ${\displaystyle m\,}$ = (キログラム)すべての爆発物とその相対的な有効性を用いて計算された正味爆発物質量
• ${\displaystyle V\,}$ = (立方メートル) 与えられた面積の体積（主に密閉空間内の体積を決定するために使用される）

参照

• 爆弾処理

参考文献

1. 「低レベル爆風による反復曝露後の肺の生化学的および組織学的変化」Nabil M. Elsayed、Nikolai V. Gorbunov、Toxicological Sciences、2007 95(1):289-296、オンライン版2006、 http://toxsci.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/95/1/289
2. Pavlus, John (2010年3月4日). 「実生活におけるハート・ロッカー：防爆スーツの仕組み」 . 2014年2月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年3月6日閲覧。
3. 「爆風圧力の人体への影響」（PDF） .
4. 「爆弾の爆発効果」（PDF） .
5. Weibull, Hans RW (1968). 「TNT爆薬の爆発時に部分的に密閉されたチャンバー内で記録された圧力」. Annals of the New York Academy of Sciences . 152 (1): 357– 361. Bibcode : 1968NYASA.152..357W . doi : 10.1111/j.1749-6632.1968.tb11987.x . S2CID 84258773 . 
6. 米国特許4474052、Bodurtha Jr.、Frank T. & Bonifaz、Cristobal、「実験室のバリケード」、1984年10月2日発行