Тротиловий еквівалент

Тротиловий еквівалент (англ. TNT equivalent) — міра енерговиділення високоенергетичних подій, виражена в кількості тринітротолуолу (ТНТ), що вивільняє під час вибуху таку ж кількість енергії.

одиниця вимірювання

Тротиловий еквівалент
Діаграма розмірів ядерного гриба залежно від енергії (в тротиловому еквіваленті)
Загальна інформація
Одиниця	вимірювання енергії
Позначення	кг ТНТ
Названа на честь	Тринітротолуол
Перерахунок в інші системи
1 кг ТНТ в...	дорівнює...
одиницях SI	4,184 МДж
Інші значення:	див. таблицю 1

Похідні величини

Питома енергія вибухового розкладання тринітротолуолу залежно від умов проведення вибуху варіює в діапазоні 980—1100 кал/г. Для порівняння різних видів вибухових речовин умовно прийняті значення 1000 кал/г або 4184 Дж/​​г.

1 грам тринітротолуолу (1 г ТНТ) виділяє 1000 термохімічних калорій, або 4,184·10³ джоулів;

Таблиця 1

Грам ТНТ	Символ	Тонн ТНТ	Символ	Енергія (Дж)	Енергія (кВт·год)
1 грам ТНТ	г	1 мікротонна ТНТ	мкт	4,184 × 103 Дж або 4,184 кДж	1,162 Вт·год
1 кілограм ТНТ	кг	1 мілітонна ТНТ	мт	4,184 × 106 Дж або 4,184 МДж	1,162 кВт·год
1 мегаграм ТНТ	Мг	1 тонна ТНТ	т	4,184 × 109 Дж або 4,184 ГДж	1,162 МВт·год
1 гігаграм ТНТ	Гг	1 кілотонна ТНТ	кт	4,184 × 1012 Дж або 4,184 ТДж	1,162 ГВт·год
1 тераграм ТНТ	Тг	1 мегатонна ТНТ	Мт	4,184 × 1015 Дж або 4,184 ПДж	1,162 ТВт·год
1 петаграм ТНТ	Пг	1 гігатонна ТНТ	Гт	4,184 × 1018 Дж або 4,184 ЕДж	1,162 ПВт·год

Ці одиниці використовуються для оцінки енергії, що виділяється при ядерних вибухах, підривах хімічних вибухових пристроїв, падінні астероїдів і комет, вибухів вулканів.

Так, енергія вибуху ядерної бомби «Малюк» над Хіросімою 6 серпня 1945 року за різними оцінками становить від 13 до 18 кт ТНТ, що відповідає повній конверсії в енергію приблизно 0,7 г маси (E = mc² = 0,0007 · (3 · 10⁸) ²).

Для порівняння, загальносвітове споживання електроенергії за 2005 рік (5 × 10²⁰ Дж) дорівнює 120 Гт ТНТ, або в середньому 3,8 кт на секунду.

Еквівалент 1 кілотонни тротилу можна візуалізувати як куб тротилу з розміром сторони 8,46 метра.

Конвертація в інші одиниці

1 кг еквівалента ТНТ рівняється приблизно^[1]:

• 1,0 × 10⁶ калорій
• 4,184 × 10⁶ Дж
• 3,96831 × 10³ BTU
• 1,162 кВт·год

Коефіцієнт відносної ефективності

Тротиловий еквівалент вибухових речовин являє собою коефіцієнт відносної ефективності (коефіцієнт ВЕ), який пов'язує потужність вибухової речовини з потужністю тринітротолуолу (ТНТ) в одиницях еквівалента ТНТ (ТНТ/кг)^[2]. Коефіцієнт ВЕ — відносна маса тринітротолуолу, якому вибухова речовина еквівалентна: чим більше ВЕ, тим потужніша вибухівка.

Це дозволяє інженерам визначати належну масу різних вибухових речовин при застосуванні вибухових формул, розроблених спеціально для тринітротолуолу. Однак обчислити єдиний коефіцієнт ВЕ для вибухової речовини неможливо. Це залежить від конкретного випадку чи використання. Таблицю нижче слід сприймати як приклад приблизних значень, а не як точне джерело даних.

Таблиця 2. Деякі приклади коефіцієнта відносної ефективності (ВЕ)

№ за/п.	Вибухова речовина	Щільність (г/мл)	Швидкість детонації м/с	Коефіцієнт відносної ефективності, ВЕ
1	Октанітрокубан[en]	1,95	10100[3][4]	2,38
2	Гексанитробензол[en]	1,97	9400	1,85
3	Октоген	1,86	9100	1,70
4	Тетранітропентаеритрит	1,77	8400	1,66
5	Етиленглікольдинітрат	1,49	8300	1,66
6	Нітротріазолон[en]	1,87	8120	1,60
7	Вибухова желатина	1,60	7970	1,60
8	Hexal (76 % Гексоген + 20 % Al + 4 % воску)	1,79	7640	1,35
9	Тринітротолуол	1,60	6900	1,00
10	Нітрометан	1,16	5360	0,87
11	Перекис ацетону	1,18	5300	0,80
12	Фульмінат ртуті	4.42	4250	0.51

Гіпотетичний алотроп азоту октаазакубан^[en] має прогнозоване значення швидкості детонації 15 км/с та відносну ефективність >5.

Див. також

• Фугасність
• Бризантність
• Вибухові речовини

Примітки

1. Калькулятор одиниць. Енергія: Джоуль → …
2. John Pichtel, Terrorism and WMDs: Awareness and Response — CRC Press, 2011, ISBN 9781439851760, page 255—257 «Box 6.5 Relative effectiveness factor for explosives».
3. Eaton, P.E., Gilardi, R.L. and Zhang, M.-.-X. (2000), Polynitrocubanes: Advanced High-Density, High-Energy Materials. Adv. Mater., 12: 1143—1148. https://doi.org/10.1002/1521-4095(200008)12:15<1143::AID-ADMA1143>3.0.CO;2-5
4. Astakhov, A. M.; Stepanov, R. S.; Babushkin, A. Yu. (1 січня 1998). On the detonation parameters of octanitrocubane. Combustion, Explosion and Shock Waves (англ.). Т. 34, № 1. с. 85—87. doi:10.1007/BF02671823. ISSN 1573-8345. Процитовано 11 березня 2023.

Посилання

• VseslovA (2017). Тротиловий еквівалент. Архів оригіналу за 16 серпня 2017. Процитовано 13-08-2019.
• Joules to Megatons Conversion Calculator (англ.)
• Thompson, A.; Taylor, B.N. (July 2008). Guide for the Use of the International System of Units (SI). NIST Special Publication. Т. 811. National Institute of Standards and Technology. Version 3.2. (англ.)
• Nuclear Weapons FAQ Part 1.3 (англ.)
• Rhodes, Richard (2012). The Making of the Atomic Bomb (вид. 25th Anniversary). Simon & Schuster. ISBN 978-1-4516-7761-4. (англ.)