「TNT換算」の版間の差分

TNT換算トン
記号	T, t
系	広義のMTS単位系
量	エネルギー
SI	4.184×109 J
定義	109 cal
由来	TNT火薬1トンの爆発力
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2020年5月7日 (木) 07:36時点における版

TNT換算（ティーエヌティーかんさん）とは、爆薬の爆発などで放出されるエネルギーを等エネルギー量のトリニトロトルエン（TNT）の質量に換算する方法である。

TNT換算で得られる質量をTNT当量という。TNT当量が1トン（1メトリックトン = 1000キログラム）であるエネルギーを、1TNT換算トン、1TNTトン、あるいは誤解の余地がないときは単に1トンといい、必要に応じてキロ (1000)、メガ (100万) のSI接頭辞をつけて使う。

ニュースなどでも「A国の原爆BはTNT換算で50キロトンの破壊力」などと表す使い方が一般的に見かけられる。TNT換算で評価できるのは爆発時の破壊力だけであり、核兵器の使用に伴う放射線障害や放射能汚染は考慮されない。

なお、核爆弾以外の通常爆弾で、何トン爆弾という表現が使われることがあるが、これは爆弾の実際の質量であり、TNT当量ではない。

定義

TNTとは高性能爆薬の名称である。TNT1グラムは、理論上は1160カロリーの化学エネルギーを有するが、TNT爆薬1グラムの爆発で放出されるエネルギーは、実際には980カロリーから1100カロリーまでの幅がある。

このため計算に便利なよう、1TNT換算グラムは1000カロリーと定義されている。つまり、1TNT換算トンなら10⁹（10億）カロリーである。

カロリーには複数の定義があるが、通常は、1カロリー = 4.184 J(ジュール)（熱力学カロリー）であり、1TNT換算トン = 4.184×10⁹ Jとなる。米国のNISTでもこの数値を採用している^[1]。

由来

1945年 7月16日にアメリカ合衆国で人類最初の原子爆弾の実験（トリニティ実験）が行われたが、これに先立つ5月17日に同所で108tのTNT火薬による予備実験が行われた。以来、核兵器の爆発力の測定の単位になった。

詳細は「トリニティ実験」を参照

例

広島市に落とされた原子爆弾（リトルボーイ）は、TNT換算で15キロトンである（不確かさは20％）^[2]。これは

15×10³ × 4.184×10⁹ J = 6.276×10¹³ J

と換算できる。

また、比喩的に「メガトン級」や「ギガトン級」などという言葉が使われる事もある。

グラム単位	記号	トン単位	記号	エネルギー
グラム	g	マイクロトン	μT	4.184×10³ J
キログラム	kg	ミリトン	mT	4.184×10⁶ J
メガグラム	Mg	トン	t	4.184×10⁹ J
ギガグラム	Gg	キロトン	kt	4.184×10¹² J
テラグラム	Tg	メガトン	Mt	4.184×10¹⁵ J
ペタグラム	Pg	ギガトン	Gt	4.184×10¹⁸ J

その他

長崎市に落とされた原子爆弾（ファットマン）は、TNT換算で21キロトンである（不確かさは10％）^[3]。

出典

^ Special Publication 811(NIST Guide to the SI), Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically ton of TNT (energy equivalent)の欄、正確に「4.184E+09」としている。
^ The Yields of the Hiroshima and Nagasaki Nuclear Explosions By John Malik,LA-8819 UC-34,Sep.1985、冒頭のABSTRACT,p.1 又は、XI. CONCLUSIONS,p.25
^ The Yields of the Hiroshima and Nagasaki Nuclear Explosions By John Malik,LA-8819 UC-34,Sep.1985、冒頭のABSTRACT,p.1 又は、XI. CONCLUSIONS,p.25

[1] Special Publication 811(NIST Guide to the SI), Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically ton of TNT (energy equivalent)の欄、正確に「4.184E+09」としている。

[2] The Yields of the Hiroshima and Nagasaki Nuclear Explosions By John Malik,LA-8819 UC-34,Sep.1985、冒頭のABSTRACT,p.1 又は、XI. CONCLUSIONS,p.25

[3] The Yields of the Hiroshima and Nagasaki Nuclear Explosions By John Malik,LA-8819 UC-34,Sep.1985、冒頭のABSTRACT,p.1 又は、XI. CONCLUSIONS,p.25

[1]

[2]

[3]

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 このため計算に便利なよう、'''1TNT換算グラムは1000カロリー'''と定義されている。つまり、1TNT換算トンなら10<sup>9</sup>（10億）カロリーである。
-カロリーには複数の定義があるが、通常は、1カロリー = 4.184 J([[ジュール]])（熱力学カロリー）であり、'''1TNT換算トン = 4.184×10<sup>9</sup> J'''となる。
+カロリーには複数の定義があるが、通常は、1カロリー = 4.184 J([[ジュール]])（熱力学カロリー）であり、'''1TNT換算トン = 4.184×10<sup>9</sup> J'''となる。米国の[[NIST]]でもこの数値を採用している<ref>[https://www.nist.gov/pml/special-publication-811/nist-guide-si-appendix-b-conversion-factors/nist-guide-si-appendix-b8 Special Publication 811(NIST Guide to the SI), Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically] ton of TNT (energy equivalent)の欄、正確に「4.184E+09」としている。</ref>。
 == 由来 ==
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 == 例 ==
-[[広島市]]に落とされた[[原子爆弾]]（[[リトルボーイ]]）は、TNT換算で約15キロトンである。これは
+[[広島市]]に落とされた[[原子爆弾]]（[[リトルボーイ]]）は、TNT換算で15キロトンである（不確かさは20％）<ref>[https://permalink.lanl.gov/object/tr?what=info:lanl-repo/lareport/LA-08819 The Yields of the Hiroshima and Nagasaki Nuclear Explosions] By John Malik,LA-8819 UC-34,Sep.1985、冒頭のABSTRACT,p.1 又は、XI. CONCLUSIONS,p.25</ref>。これは
 : 15×10<sup>3</sup> × 4.184×10<sup>9</sup> J = 6.276×10<sup>13</sup> J
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 == その他 ==
-[[長崎市]]に落とされた[[原子爆弾]]（[[ファットマン]]）は、TNT換算で約22キロトンである。
+[[長崎市]]に落とされた[[原子爆弾]]（[[ファットマン]]）は、TNT換算で21キロトンである（不確かさは10％）<ref>[https://permalink.lanl.gov/object/tr?what=info:lanl-repo/lareport/LA-08819 The Yields of the Hiroshima and Nagasaki Nuclear Explosions] By John Malik,LA-8819 UC-34,Sep.1985、冒頭のABSTRACT,p.1 又は、XI. CONCLUSIONS,p.25</ref>。
 == 出典 ==