TNT-Äquivalent
TNT-Äquivalent ist eine nicht SI-konforme, aber weiterhin gebräuchliche Maßeinheit für die bei einer Explosion freiwerdende Energie. Die Angabe bezieht sich auf die gesamte freiwerdende Energie, nicht nur auf die kinetische Energie, die zum Beispiel bei Atomwaffen deutlich geringer als die Gesamtenergie sein kann. Deswegen ist die Sprengkraft nur bedingt mit der einer entsprechenden Menge des Sprengstoffs TNT vergleichbar.
TNT-Äquivalent wird verwendet zur Angabe der Sprengkraft von militärischen Waffen, industriellen Sprengstoffen sowie anderen Sprengkörpern, oder auch allgemein für die Freisetzung von Energie, z. B. durch Meteoriteneinschläge. Vereinfachend wird manchmal nur das äquivalente Gewicht ("Sprengkraft 2 Kilotonnen") genannt.
TNT hat eine molare Masse von 227,1 g/mol und setzt eine Energie von nicht ganz 250 kcal/mol frei (zur Zeit der Definition wurde nicht mit Joule (J), sondern mit thermochemischen Kalorien (cal) gerechnet). Daraus ergibt sich eine Sprengkraft von etwa 1100 kcal/kg oder 4,6 MJ/kg. Um eine "handliche" Einheit zu haben, wurde eine Kalorie als Basis genommen und das Energie-Äquivalent einer Kilotonne TNT als 1·1012 cal beziehungsweise 4,184·1012 J definiert. So ergibt sich:
| 1 kG (TNT) | (1 Kilogramm TNT) | = | 106 cal | = | 4,184·106 J | (4,184 Megajoule) |
| 1 T (TNT) | (1 Tonne TNT) | = | 109 cal | = | 4,184·109 J | (4,184 Gigajoule) |
| 1 kT (TNT) | (1 Kilotonne TNT) | = | 1012 cal | = | 4,184·1012 J | (4,184 Terajoule) |
| 1 MT (TNT) | (1 Megatonne TNT) | = | 1015 cal | = | 4,184·1015 J | (4,184 Petajoule) |
(Um Verwechselungen mit Massen zu vermeiden, werden die TNT-Äquivalents-Einheiten mit Großbuchstaben geschrieben.)
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Andere Quellen verwenden fälschlicherweise die internationale Kalorie mit 4,1868 J anstelle der thermochemischen Kalorie als Basis. Die Abweichung ist mit weniger als 0,1 Promille im Vergleich zu den Messunsicherheiten bei zum Beispiel Atombombenexplosionen vernachlässigbar.
Das TNT-Äquivalent von Feuerwerkskörpern liegt unter einem Gramm. Sprengsätze, die in terroristischen Anschlägen verwendet werden, haben eine Sprengkraft von 0,5 bis 1000 Kilogramm TNT. Ein TNT-Äquivalent von einer Kilotonne entspricht etwa einem Erdbeben der Stärke 4 auf der Richterskala. Die Atombombe, die von den Vereinigten Staaten 1945 über Hiroshima abgeworfen wurde, hatte eine Sprengkraft von etwa 15 Kilotonnen TNT. Im Jahr 1961 wurde von der UdSSR die größte jemals getestete Wasserstoffbombe mit 56 Megatonnen TNT-Äquivalent gezündet.
Weblinks
- Nuclear Weapons FAQ Abschnitt 1.3 Definition der Einheit Kilotonne TNT-Äquivalent.