TNT-Äquivalent

Physikalische Einheit
Einheitenname TNT-Äquivalent
Physikalische Größe(n) Energie, innere Energie, chemische Energie
Formelzeichen W;\,E
Dimension {\mathsf  {ML^{2}T^{{-2}}}}
In SI-Einheiten {\mathrm  {1\,kg_{{TNT}}=4{,}184\,MJ}}
Abgeleitet von Energiefreisetzung eines Kilogramms TNT

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 Kernwaffen 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 zur Angabe der Sprengkraft von militärischen Waffen, industriellen Sprengstoffen sowie anderen Sprengkörpern verwendet, oder auch allgemein für die plötzliche (explosive) Freisetzung von Energie, z.B. durch Meteoriteneinschläge. Vereinfachend wird manchmal nur die äquivalente Masse („Sprengkraft zwei Kilotonnen“) genannt.

TNT hat eine molare Masse von 227,1 g/mol und setzt eine Energie von ca. 1.047 kJ/mol (ca. 250 kcal/mol) frei. Daraus ergibt sich eine Energiedichte von etwa 4,6 MJ/kg (ca. 1000 kcal/kg). Zur Zeit der Definition wurde noch nicht mit Joule (J), sondern mit thermochemischen Kalorien (cal) gerechnet. Um eine „handliche“ Einheit zu haben, wurde 1 cal 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 = 1,162 GWh

Einheiten sind Kilotonnen (kT), Megatonnen (MT) und Gigatonnen (GT). Um Verwechslungen mit Massen zu vermeiden, werden die TNT-Äquivalents-Einheiten häufig mit Großbuchstaben geschrieben, also MT statt Mt. Es sind jedoch auch andere Schreibweisen gebräuchlich; ein verbindlicher Standard existiert nicht.

TNT-Äquivalent von Explosivwaffen

Andere Sprengstoffe im Vergleich zu TNT

Holz hat die vierfache Energiedichte von TNT. Dennoch ist seine „Sprengkraft“ gering, da die Leistung, also 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.

Sprengstoff-Umrechnungsfaktor
Schwarzpulver 0,25…0,4   Torpex 1,3
Ammoniumnitrat 0,5 C4 1,35
Dynamit/Ballistit/Cordit 0,8 RDX/Cyclonit/Hexogen 1,5
Amatol 0,85 Semtex 1,6
TNT 1,0 PETN/Nitropenta 1,7
HMX 1,1 HNIW/CL20 1,9
NGL 1,2 ONC 2,1
HMTD 1,25 Chloratsprengstoffe 2,2

Siehe auch

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Basierend auf einem Artikel in Wikipedia.de
 
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Datum der letzten Änderung:  Jena, den: 17.09. 2021