Gourt Home::Gourt :: 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 plötzliche Freisetzung von Energie, z. B. durch Meteoriteneinschläge. Vereinfachend wird manchmal nur die äquivalente Masse ("Sprengkraft 2 Kilotonnen") genannt. Neben der freigesetzten Energie wird auch die Zeit berücksichtigt, die für die Freisetzung erforderlich ist.
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 Energiedichte 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: 106 cal/kg = 4,184·106 J/kg = 4,184 MJ/kg. Oder kurz:
- 1 kT (Kilotonne TNT) = 4,184*1012 J
Einheiten sind Kilotonnen (kT), Megatonnen (MT) und Gigatonnen (GT). Um Verwechselungen mit Massen zu vermeiden, werden die TNT-Äquivalents-Einheiten mit Großbuchstaben geschrieben, also MT statt Mt.
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 in geeigneter Tiefe unterirdisch appliziertes TNT-Äquivalent von einer Kilotonne erzeugt an der Erdoberfläche etwa ein Beben 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. Die Summe aller (konventionellen) Bomben, die im Zweiten Weltkrieg auf Städte geworfen wurden, erreicht geschätzte 2 Megatonnen. Im Jahr 1961 wurde von der UdSSR die größte jemals getestete Wasserstoffbombe mit ca. 50 Megatonnen TNT-Äquivalent gezündet (Zar-Bombe).
Andere Sprengstoffe im Vergleich zu TNT
Holz hat die dreifache Energiedichte von TNT. Dennoch ist seine "Sprengkraft" gering, da die Leistung, d. i. die Energiefreisetzung pro Zeit, im Vergleich zu typischen Explosivstoffen sehr klein ist. Korrekturfaktoren berücksichtigen die Brisanz unterschiedlicher Sprengstoffe. Die Werte erhält man durch den Vergleich der Druckwellen oder Impulswellen, die die Sprengstoffe im Vergleich zu TNT erzeugen. Für Holz ergäbe sich ein Vergleichswert nahe 0.
Sprengkraft chemischer Sprengstoffe und Sprengstoffgemische im Verhältnis zur Sprengkraft von TNT:
| Sprengstoff | Umrechenfaktor |
|---|---|
| Schwarzpulver | 0,25 bis 0,4 |
| Ammoniumnitrat | 0,5 |
| Dynamit/Ballistit/Cordit | 0,8 |
| Amatol | 0,85 |
| TNT | 1,1 |
| HMX | 1,1 |
| NGL | 1,2 |
| HMTD | 1,25 |
| Torpex | 1,3 |
| C-4 | 1,35 |
| RDX/Cyclonit/Hexogen | 1,5 |
| Semtex | 1,6 |
| PETN/Nitropenta | 1,7 |
| HNIW/CL20 | 1,9 |
| ONC/Sorguyl | 2,1 |
| Chloratsprengstoffe | 2,2 |
Siehe auch
Weblinks
- Nuclear Weapons FAQ Abschnitt 1.3 Definition der Einheit Kilotonne TNT-Äquivalent (englisch).
- Guide for the Use of the International System of Units (SI) Definition und Umrechnung verschiedener Einheiten (Referenz für diesen Artikel, englisch).
"TNT-Äquivalent"