Diskussion:TNT-Äquivalent/Archiv/1

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[[Diskussion:TNT-Äquivalent/Archiv/1#Thema 1]]

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https://de.wikipedia.org/wiki/Diskussion:TNT-%C3%84quivalent/Archiv/1#Thema_1

Quelle?

Weiß jemand eine Quelle, aus der hervorgeht, dass die thermochemische und nicht die internationale Kalorie als Basis für die Definition der Sprengenergie zu verwenden sei? Nicht, dass es der Genauigkeit wegen darauf ankäme, aber eine Begründung für das "fälschlicherweise" würde mich schon interessieren.--SiriusB 18:45, 1. Mai 2004 (CEST)

Ist http://physics.nist.gov/cuu/pdf/sp811.pdf gut genug? -- Schnargel 20:31, 1. Mai 2004 (CEST)

Ja, das dürfte Sinn machen, danke für den Link. Wobei mich der Verdacht beschleicht, dass die "Väter" dieser Einheit sich darüber womöglich gar keine Gedanken gemacht haben. Wenn schon die Messungen der KT-Beträge üblicherweise nicht genauer als zwei signifikante Stellen sind. Und selbst dann ist das wohl irreführende Genauigkeit, denn die Energieverteilung auf Wärme, Druckwelle und ionisierende Strahlung bei Atombombenexplosionen schwankt ja auch je nach Bombentyp, Wetterbedingungen usw. Kurz: Es ist wohl ziemlich egal, ob man die thermochemische oder die internationale Kalorie benutzt ;-)--SiriusB 22:37, 1. Mai 2004 (CEST)

Ist ja schön und gut zu wissen das man militärische wie kommerzielle Sprengstoffe an TNT mißt, aber wo ist die Tabelle mit sowas? Da wird zwei Seiten weiter eine Amateuranleitung für die Herstellung von CL20 gegeben und ich kann weder hier noch in google eine Umrechnung finden ... sagen wir RDX zu TNT? Das zu wissen würde doch keinem weh tun. Hat jemand nen guten Link oder kann was fundiertes dazu schreiben bitte? Sporozoa

Habe eine Liste von TNT-Equivalenten für chem. Sprengstoffe eingefügt. Mit Vorsicht zu genießen, habe ich mit eine Kumpel aus dem schwedischen Militär und dessen Sprengbuch erarbeitet... Sporozoa

Sprengkraft von Holz

Frage: Ist TNT-Äquivalenz nur eine Einheit für den Heizwert, ohne Berücksichtigung der Brisanz?
Dann hätte unverdämmtes Schwarzpulver das gleiche TNT-Äquivalent wie gekapseltes, und Holz hätte ein 4-faches TNT-Äquivalent, bezogen auf TNT. -- Anton 12:53, 10. Dez 2005 (CET)

Ich würde sagen, die Energie muss über einen kurzen Zeitraum und im engeren Sinne in einer Explosion freigesetzt werden. Am ehesten anwendbar ist es wohl, wenn dabei eine Druckwelle entsteht, die zumindest zeitweise die Eigenschaften einer Stoßwelle aufweist. Schon bei unverdämmt verpuffendem Schwarzpulver wäre die Anwendung von TNT-Äquivalent problematisch.--SiriusB 15:27, 19. Dez 2005 (CET)

Tatsächlich ist die Energiedichte im Vergleich zu anderen Stoffen nicht so berauschend, Fett hat z.B. etwa 36 kJ/g. Vermutlich liegt das daran, daß Explosivstoffe ihr Oxidationsmittel gleich mitbringen. Außerdem hat Kevin oder werauchimmer sich mal eben um 3 Zehnerpotenzen verrechnet. 1 kT hat nie im Leben 1200 kWh, dann hätte eine TONNE von dem Zeug ja nur 1,2 kWh. --88.74.185.37 14:16, 8. Dez. 2010 (CET) Noch was: Tatsächlich kann Holz auch gewaltig rummsen, wenn man es zu feinem Staub verarbeitet, genauso wie Puderzucker oder Kohlenstaub. Da ist dann O2 aus der Luft dazwischen. --88.74.185.37 14:17, 8. Dez. 2010 (CET)

Genauigkeit

Satz herausgenommen: Andere Quellen verwenden fälschlicherweise die internationale Kalorie mit 4,1868 J anstelle der thermochemischen Kalorie als Basis. Die Abweichung ist mit weniger als 0,1 Promille im Vergleich zu den Messunsicherheiten zum Beispiel bei Atombombenexplosionen vernachlässigbar.

TNT ist keine Einheit für Energiedichte, sondern für Sprengkraft. Die Messung erfolgt durch Vergleich der Druck- oder Impulswelle, oder durch Abschätzen der Zerstörungswirkung. Die Meßfehler sind groß, weshalb die Nachkommastellen bei der Kalorienbetrachtung von untergeordneter Bedeutung sind. -- Anton 03:44, 18. Dez 2005 (CET)

Ungeachtet dessen sollte die verwendete Einheit klar definiert werden. Es gibt kaum etwas Unschöneres als unkommentierte Verwendung unterschiedlicher Einheiten. Auch wenn der Unterschied winzig ist. Rechtlich gesehen besteht sogar ein Unterschied, ob ein Barometer Millibar oder Hektopascal anzeigt, obwohl der Betrag exakt der gleiche ist. Es wäre zumindest sinnvoll, auf eine Quelle zu verweisen, die ein für allemal festlegt, wie TNT-Äquivalent definiert ist. Leider steht die im Artikel verwendete Definition im Widerspruch mit der einzigen angegebenen Referenz und diese wiederum mit sich selbst (Nuclear Weapons FAQ benutzt 4.186 als Mantisse, im Anhang sind es dann wieder 4.1868). Ich werde mal die NIST-Referenz einfügen, die schon in der Diskussion genannt wurde. Wikipedia sollte nicht unbedingt mit der Fortsetzung dieser "Tradition" schlampiger Definitionen glänzen...--SiriusB 15:46, 19. Dez 2005 (CET)

Hallo SiriusB, vielen Dank für deine Antworten.
Trotz langen Suchens ist es mir nicht gelungen, eine vernünftige Definiton von TNT-Äquivalent zu finden. Es genügt nicht, es als Heizwert zu definieren. Holz ist schließlich nicht viermal so explosiv wie TNT. Und Schwarzpulver (offen) und Schwarzpulver (verdämmt) haben den selben Heizwert, aber sicherlich ein unterschiedliches TNT-Äquivalent. -- Anton 21:57, 19. Dez 2005 (CET)

Naja, unter "Sprengkraft von Holz" habe ich es ja schon versucht, zu definieren. Energie alleine reicht nicht, sondern es muss eine Explosion geben. Schon die in den Medien beliebte Anwendung auf Vulkaneruptionen halte ich für problematisch, da ein großer Teil der Energie eben nicht in der Luftdruckwelle besteht, sondern z.B. in der kinetischen Energie ausgeworfener Massen und zudem nicht in einer einzigen großen Explosion freigesetzt wird (ebenso könnte man die Sprengkraft eines Wasserwerfers oder eines Schaufelradbaggers diskutieren). Hingegen dürfte das TNT-Äquivalent von verdämmtem und unverdämmtem Schwarzpulver und einer Atombombe gleicher Energie in etwa vergleichbar sein -- vorausgesetzt, man betrachtet nur die Fernwirkungen, nicht die Wirkung im Nahbereich (die A-Bombe kann Kernfusion auslösen, während unverdämmtes Schwarzpulver nichtmal einen Krater hinterlassen dürfte).--SiriusB 22:36, 1. Feb 2006 (CET)

Ist es nicht vielmehr so, dass TNT-Äquivalent ein Maß für die Brisanz ist (wenn ja, warum schreibt es niemand?)? Bei Sprengstoffen mit hoher Detonationsgeschwindigkeit spielt die Verdämmung keine Rolle, nicht so bei Schwarzpulver. Anton 14:36, 2. Feb 2006 (CET)

Nein, dem ist nicht so. Z.B. kann ein Aerosol-Luft-Gemisch, das eine Energie von 4*10^12 Joule explosiv und mindestens zur Hälfte als Druckwelle freisetzt, etwa einen gleichen Radius der Zerstörung erreichen wie eine 1-Kilotonnen-Atombombe. Dennoch wäre die Zertrümmerungskraft der Atombombe millionenmal höher, da die Energiedichte millionenmal höher ist. Sie kann u.U. sogar umgebende Atomkerne zertrümmern oder verschmelzen. TNT-Äquivalent ist halt ein Energiemaß, aber halt mit der Nebenbedingung, dass diese Energie schnell und (falls es in einem Medium geschieht) unter Erzeugung einer Druckwelle geschieht. Es ist ein sehr grobes Maß und nur für die Wirkung auf größere Distanz brauchbar. Brisanz dagegen ist eine Kenngröße für die Nahwirkung. In den Medien hieß es nach dem Lockerbie-Anschlag, dass der dort verwendete Sprengstoff Semtex die 40-fache Zerstörungskraft (gemeint war wohl die Brisanz) von TNT oder Dynamit habe. Dies sei vor allem auf die plastische Eigenschaft und die damit mögliche sehr präzise Anwendung gegeben. Die Energie pro kg ist aber nur unwesentlich höher.--SiriusB 22:09, 3. Feb 2006 (CET)

Vielen Dank für die Antwort. (1) Zustimmung, dass der Umrechnungsfaktur nur ungefähr angegeben werden kann. (2) Explizit las ich, dass TNT-Äquivalent ein Maß für Zerstörungskraft ist. Wie kann die Zerstörungskraft einer Atombombe gleich und dennoch viel größer sein? (3) 40-fache Zerstörungskraft von TNT = Brisanz = TNT-Äquivalent?, also doch Brisanz? (4) Ich befürchte, für TNT-Äquivalent gibt es keine einheitliche Definition, weshalb unsere Diskussion nicht konvergieren wird. Kennst du eine Referenz zum Nachlesen (bitte nicht die mit dem Umrechnungsfaktor in Energiedichte -- Holz explodiert nicht)? Anton 00:58, 4. Feb 2006 (CET)

Ad (2): Zerstörungskraft ist nun wieder ein drittes Paar Stiefel. Die Formulierung "ein Maß für..." wird oft umgangssprachlich für Korrelation verwendet, etwa "Die Zahl der am Nachthimmel sichtbaren Sterne ist ein Maß für die Sauberkeit der Atmosphäre". Stimmt natürlich, aber es ist kein Maß im Sinne einer Einheit. Kurz: Je größer die Bombe, umso mehr geht kaputt. Aber tatsächlich ist die zerstörte Fläche einer 20-MT-Bombe "nur" etwa 100x so groß wie die einer 20-kT-Bombe (weil Druckpegel wichtiger ist als Druckdauer). Die Zerstörungskraft bezieht sich natürlich nur auf typische Ziele einer Bombe. Ob ein Haus nun einstürzt oder auch noch gleich vaporisiert und ionisiert wird, spielt da keine Rolle, kaputt ist kaputt. Es würde eine Rolle spielen, wenn einmal Materialien erfunden werden, die 100e mal widerstandsfähiger als heutige sind; dann könnte eine Atomwaffe nicht nur mehr quantitativ (größere Fläche), sondern auch qualitativ mehr zerstören (Materialien, die von konventionellen Bomben unbeeindruckt bleiben). Bei unterirdischen Bunkern ist das heute schon so. Ad (3): Ähnliches Argument: Plastiksprengstoffe kann man im Gegensatz etwa zu Dynamitstangen exakt am Ziel (z.B. einem Stahlträger) plazieren und damit die Brisanzwirkung viel besser bündeln. Das hat aber nicht so sehr mit der Brisanz an sich zu tun (auch, aber nicht nur), sondern vor allem mit besserer Ausnutzung der Sprengkraft. Etwa wie eine Stange Dynamit auf einem Felsblock viel weniger anrichtet als in einer Bohrung im Block versenkt. Und das bei exakt gleichem Brisanzwert. Was Journalisten daraus machen, ist ein anderes Feld. Ad (4) "Energetisches TNT-Äquivalent" würde sicher besser passen. Aber implizit ist damit immer die wirksame Energie einer Explosion gemeint. Unsaubererweise wird bei Kernwaffen auch die Sofortstrahlung dazu gezählt, obwohl nur Druck und evtl. Hitze "klassische" Explosionswirkungen sind. Bezieht man sich auf die Druckwellen-Energie, so kann man TNT-Äquivalent über die Druckwellen-Standardkurve in Formelsammlung Kernwaffenexplosion bzw. dem Vergleich einer tatsächlichen Druckwelle mit dieser definieren. Das geht natürlich nur für Luftexplosionen, aber für Untergrundexplosionen kann man natürlich analog vorgehen. Problematisch halt bei Weltraumexplosionen, wo sich Sprengstoff und Kernwaffen völlig unterschiedlich verhalten. Da hilft dann nur die Angabe der Gesamtenergie -- womit sich der Kreis zur Energieeinheit in Kilotonnen TNT-Äquivalent schließt. Mag unsauber sein, und niemand würde auf die Idee kommen, es als gesetzliche Einheit zuzulassen. Aber zusammen mit einer weiteren Angabe über die Art der Explosion (chemisch, nuklear, Impakt, Vulkan etc.) wird es dann wieder eindeutig. Mehr kann ich auch nicht dazu sagen.--SiriusB 16:48, 4. Feb 2006 (CET)

Danke für die Antwort, die mich einiges besser verstehen ließ. So lassen wir die Energiedichte als Umrechungsfaktor stehen. Anton

"Umrechnung" in erdbebenstärke nach Richter

Verglichen mit dem satz "Ein TNT-Äquivalent von einer Kilotonne entspricht etwa einem Erdbeben der Stärke 4 auf der Richterskala." finde ich die "holzfrage" noch ausgesprochen präzise gelöst. Weiss jemand, was hier mit "entspricht etwa" gemeint ist? Bezieht es sich auf die erderschütterung bei unterirdischer explosion? Oder auf den lokalen zerstörungseffekt auf eventuelle bauwerke bei überirdischer? Gemittelt über welche fläche? (Richter-werte sind intensiv, also - im rahmen der erdbebenüblichen massstäbe - unabhängig von der betroffenen fläche.) Welche zündungshöhe bzw. -tiefe?

Ich lasse den satz erstmal so stehen in der hoffnung, dass ihn jemand zu einer sinnvollen aussage ergänzen kann. Zooloo 17:10, 7. Apr 2006 (CEST)

Diese Beziehung macht nur Sinn im Zusammenhang mit Explosionen an oder unter der Erdoberfläche. Beispiel: Bei den umstrittenen Atomversuchen Frankreichs beim Mururoa-Atoll wurde eine Explosion, die so um die 10 Kilotonnen lag, als eine Erschütterung der Stärke 4,8 registriert. Da die Beben-Magnitude offenbar um 1 für eine sqrt(1000)-fache Zunahme der Sprengkraft (oder der Beben-Energie) zunimmt, entspräche 1 kT demnach der Stärke 4,1333... Die Fehlerbalken dürften (u.a. wegen der Abhängigkeit der gemessenen Magnitude von der Bodenbeschaffenheit) recht groß sein.--SiriusB 21:11, 7. Apr 2006 (CEST)

Das heisst 3/2 Bel = 1 "Richter"? Bei seismik bin ich nicht auf dem laufenden. (Ich kenne nur die originale definition der vergleichsskala anhand beschädigter häuser usw.) Wo die mechanischen effekte von kernwaffenexplosionen ganz allgemein wie gewöhnliche erdbeben behandelt werden, sollte meines erachtens - neben der jeweils angenommen explosionshöhe (z. b. 0 m über erdoberfläche) - auch deutlich werden, dass sich beide nur aus der entfernung ähneln. Im nahbereich kommt es bei kernwaffenexplosionen ja zu effekten jenseits aller Richterschen vorstellungen. Lediglich für klar unterirdische explosionen (mindestens so tief, dass es zu keiner erdaufwerfung kommt) erscheint mir das verzichtbar, weil dabei bereits an der senkrecht darüber befindlichen oberfläche genügend ähnlichkeit mit einem natürlichen beben bestehen dürfte. Dennoch ist "unterirdisch" noch weit (in die tiefe) dehnbar. Wie wäre es mit dem satz "Eine unterirdische Explosion in ca. ... m Tiefe mit einem TNT-Äquivalent von einer Kilotonne erzeugt an der Erdoberfläche ein Erdbeben etwa der Stärke 4 auf der Richterskala." oder ähnlichem? Zooloo 03:54, 8. Apr 2006 (CEST)

Vegleich mit anderen Sprengstoffen

Bei "Chloratsprengstoffen" wird ein TNT-Äquivalent von 2,2 angegeben. Die Frage ist jetzt nur, was genau mit Chloratsprengstoffen gemeint ist. Ein Gemisch, wie Chloratit, dass aus Kaliumchlorat und organischen Stoffen wie Petroleum und Holzmehl besteht, wird wohl kaum so viel Energie freisetzen können. Mischungen aus Kaliumperchlorat und Aluminium, oder organische perchlorate, wie Methylperchlorat könnten vieleicht sogar eine noch höhere Sprengkraft besitzten, als die angegebenen 2,2. Man sollte also entweder eine von- bis- Angabe machen, oder genauer differenzieren.Xyrofl 23:25, 12. Apr. 2007 (CEST) Die Angabe zu den Chloratsprengstoffen ist nicht haltbar und es ist keine Quelle auffindbar, außer, dass an einiger Stelle Dr. Richard Escales zitiert wird, der dieses Äquivalten von 2,2 dem einfachen Chloratit zuschreibt. Dies hat aber, selbst bei angenommenen Idealbedingungen nach Enthalpierechnungen nur etwa 1,5 TNT-Äquivalente, als muss es sich um einen Fehler handeln. Wenn es nicht mit dem Teufel zugeht und einer noch eine Quelle findet werde ich diesen Fehler beheben.83.189.18.170 18:37, 29. Jan. 2009 (CET)

TNT hat TNT-Äquivalent von 1,1?

1) Ist das so?

2) Ist das nicht blödsinnig? Als hätten zehn Zentimeter ein Meter-Äquivalent von 0,11.

--62.152.162.96 06:37, 4. Okt. 2007 (CEST)

ad 1) Ja, das ist tatsächlich so. Denn, wie im Artikel beschrieben, ist das TNT-Äquivalent vereinfachend als Gcal(thermochem.)/kg = 4.184 MJ/kg definiert. Dieser Wert ist ähnlich dem Wert von TNT (ca. 4,6 MJ/kg; andere Quellen nennen aber einen niedrigeren Wert von 3.7 bis 3.9 MJ/kg, also eher ein TNT-Äquivalent von 0.9), aber eben nicht identisch.

ad 2) Man kann über den Sinn der Namensgebung diskutieren. Man sollte aber auch bedenken, dass das TNT-Äquivalent usprünglich für die Quantifizierung von Atombomben-Sprengkräften erfunden wurde, und dass damals auch noch unterschiedliche Definitionen "ton" bzw. "tonne" verwendet wurden. Schließlich hat man sich auf eine reine Energie-Definition geeinigt, wonach 1 Kilotonne TNT-Äquivalent = 1 Tcal ist. Schön erklärt wird das hier, allerdings geht diese Quelle von der internationalen, nicht von der thermochemischen (Tera-)Kalorie aus. Eine ähnliche Bezeichnungskollision gibt es ja auch bei der Broteinheit oder bei der Längeneinheit Fuß.--SiriusB 15:34, 4. Okt. 2007 (CEST)

Ah, Dankeschön, SiriusB. --62.152.162.69 03:45, 5. Okt. 2007 (CEST)

Kann man das nicht zumindest als kurze erklärung in den Artikel einbauen, denn da stolpern bestimmt viele Leute drüber. Dispatcher 13:51, 20. Okt. 2008 (CEST)

Energiefreisetzung oder Sprengkraft?

Die ersten beiden Absätze des Artikels widersprechen einander. Gibt das TNT-Äquivalent nun die gesamte Energie an oder nur die Sprengkraft?--UvM 16:34, 27. Jul. 2009 (CEST)

Da ist noch einiges unklar. Z.B. der Satz mit der Zeitabhängigkeit der Energiefreisetzung ist so, wie er da stand, wenig hilfreich. Gemeint war wohl das Kriterium, dass die Energie schnell freigesetzt wird, so dass kein Gleichgewichtszustand eintritt. Gegenbeispiel: Ein brennendes Stück Holz, bei dem Energiefreisetzungsrate und Kühlung annähernd im Gleichgewicht sind, und die Verbrennung daher einigermaßen konstant abläuft, anstatt sich immer mehr zu beschleunigen. Ich habe den betreffenden Satz erstmal rausgenommen.--SiriusB 13:00, 6. Jul. 2011 (CEST)