Równoważnik trotylowy to konwencjonalny sposób wyrażania energii, który jest powszechnie stosowany do opisywania ilości energii uwalnianej w wybuchu. Jednostka ta jest zdefiniowana w taki sposób, że jedna tona trotylu odpowiada energii 4,184 gigadżula, co jest równe jednej gigakalorii. Oznacza to, że przy wybuchu jednego grama trotylu uwalnia się 4,184 kilodżula energii. Siłę ładunku oblicza się najczęściej na podstawie prędkości rozchodzenia się fali uderzeniowej.
Ten sposób wyrażania energii został stworzony, aby porównywać destrukcyjną siłę różnych zdarzeń z konwencjonalnymi materiałami wybuchowymi, gdzie trotyl jest typowym przykładem. Inne materiały wybuchowe, takie jak dynamit, zawierają więcej energii, ale to trotyl jest najczęściej stosowany w tych porównaniach.
1 gram trotylu uwalnia przy wybuchu od 4100 do 4600 dżuli energii, ale przyjęto umownie, że jest to dokładnie 4184 J.
Równoważnik trotylowy jest najczęściej wyrażany w kilotonach lub megatonach. Kilotona trotylu to jednostka energii równa 4,184 teradżule, co odpowiada sześcianowi trotylu o boku 8,46 metra. Megatona to z kolei 4,184 petadżule energii.
Takie jednostki są tradycyjnie używane do opisywania mocy wybuchowej broni jądrowej i są uwzględniane w różnych traktatach dotyczących kontroli zbrojeń. Ponadto, równoważnik trotylowy jest także stosowany do określania energii uwolnionej podczas uderzeń meteorytów.
- Kilotona (1 kt = 10^3 t = 1 Gg)
- Megatona (1 Mt = 10^6 t = 1 Tg)
- Gigatona (10^9 t, symbol Gt)
- Teratona (10^12 t, symbol Tt)
Wartości energii wybuchu mogą różnić się w zależności od różnych czynników, takich jak właściwości materiału wybuchowego oraz warunki podczas jego detonacji. Dla trotylu dokładne pomiary wykazały, że energia wybuchowa wynosi 4,686 J/g, a obliczenia teoretyczne wskazują na 4,853 J/g. Jednak w praktyce, przy dużych wybuchach, dodatkowe procesy, takie jak utlenianie węgla, mogą zwiększać ilość uwalnianej energii.
Aby uniknąć komplikacji związanych z różnicami w wynikach, przyjęto arbitralnie, że energia uwalniana przez jeden gram trotylu wynosi dokładnie 4,184 J, co odpowiada jednej kilokalorii.
Zobacz również: Prędkość detonacji – definicja, przykładowa lista
| Rodzaj eksplozji | Ekwiwalent TNT (kilotony) |
|---|---|
| GBU-57 bomb (Massive Ordnance Penetrator, MOP) | 0.0035 |
| Grand Slam (Earthquake bomb, M110) | 0.0065 |
| Bomba użyta w Oklahoma City (ANFO na bazie nitrometanu) | 0.0018 |
| BLU-82 (Daisy Cutter) | 0.0075 |
| MOAB (bomba niejądrowa, GBU-43) | 0.011 |
| FOAB (zaawansowana bomba termobaryczna, ATBIP) | 0.044 |
| W54, Mk-54 (Davy Crockett) | 0.022 |
| Little Boy (zrzut na Hiroszimę) A-bomb | 15 |
| Fat Man (zrzut na Nagasaki) A-bomb | 20 |
| W54, B54 (SADM) | 1.0 |
| Klasyczna (jednostopniowa) bomba rozszczepialna A-bomb | 22 |
| Hipotetyczna walizkowa bomba jądrowa | 2.5 |
| Typowa (dwustopniowa) bomba jądrowa | 500–1000 |
| W88 nowoczesna głowica termonuklearna (MIRV) | 470 |
| Car bomba jądrowa (trzystopniowa) | 50,000–56,000 |
| B53 bomba jądrowa (dwustopniowa) | 9,000 |
| Operacja Dominic Housatonic (dwustopniowa) | 9,960 |
| W56 głowica termonuklearna | 1,200 |
| B41 bomba jądrowa (trzystopniowa) | 25,000 |
Zobacz również: Ile bomb atomowych zniszczy ziemię? Szacunkowe liczby
Rodzaje wybuchów jądrowych
- Na dużej wysokości
- Powietrzne (wysokie, niskie)
- Naziemne
- Podziemne
- Nawodne
- Podwodne
- Na przeszkodach wodnych