İçeriğe atla

TNT eşdeğeri

Başlığın diğer anlamları için Ton (birim) sayfasına bakınız.
Patlama gücü ve yoğunlaşma bulutu yüksekliği orantısını gösteren ve 22 kilotonluk Fat Man ve 15 megatonluk Castle Bravo bombalarının etkilerini karşılaştıran çizim. (İngilizce)

TNT eşdeğeri, patlamalarda salınan enerjinin miktarının ölçülmesinde kullanılan bir birimdir. TNT tonu 4,184 gigajoulelük enerji birimine eşittir ki bu değer de yaklaşık olarak bir ton ağırlığında TNT patlamasına eşittir. TNT megatonu ise 4,184 petajoulelük enerji birimine eşittir.[1] Bununla birlikte TNT, atomik olmayan geleneksel patlayıcıların en etkilisi değildir. Örneğin dinamit, %60 daha fazla enerji yoğunluğu barındırır (TNT'nin 4,7 MJ/kg birimine karşılık yaklaşık olarak 7,5 MJ/kg).

TNT kilotonu ve megatonu; geleneksel olarak, nükleer silahların enerji çıkışını ve bu şekilde yıkım gücünü oranlamak için kullanılır (bakınız Nükleer silahların patlama gücü). Bu birim, çeşitli nükleer silah kontrolü antlaşmalarında geçer ve nükleer silahların, TNT gibi alelade patlayıcı maddelerle kıyaslanarak, yıkım gücü hakkında bir fikir verir. Son dönemlerde bu birim, asteroid çarpması gibi, diğer yıkıcı olayların enerji çıkışının tasvir edilebilmesi için de kullanılmıştır.

Değer

Bir gram TNT, patlama sırasında 4100 ila 4602 Joulelük enerji açığa çıkarır. TNT tonunu tanımlamak için bu değer, tam olarak olarak 1 gram TNT = 4184 J eşitliğiyle standart hale getirilmiştir.[2] Bu durum, bir gram TNT'nin patlamayla açığa çıkardığı enerjinin, tam bir kilokalorilik enerjiye eşitlenmesini sağlayarak kolaylık oluşturmuştur.

Patlayıcı maddenin enerjisi, patlamanın termodinamik iş enerjisi kullanılarak hesaplanır, TNT'nin enerjisi çok sayıda patlama deneyleri sonucunda 4686 J/g olarak ölçülmüştür ancak teorik olarak hesaplandığında 4853 J/g bulunmuştur.[3]

Bir gram TNT patlamasının saf ısı çıkışı 2724 J[4] olarak hesaplanmıştır ancak bu değer, patlayıcı maddelerin etkileri hesaplanırken göz önüne alınan bir değer değildir.

Alternatif TNT eşdeğeri patlamanın hangi anında bu değerin ölçüldüğü ve hangi özelliğin karşılaştırıldığına bağlı olarak hesaplanabilir.[5][6][7][8]

TNT'nin bir kilotonu, her kenarı 8,46 metre olan bir küp TNT olarak görselleştirilebilir.

TNT'nin gram cinsinden birimi Simge TNT'nin ton cinsinden birimi Simge Enerji çıkışı
TNT gramı g TNT mikrotonu μt 4.184×103 J
TNT kilogramı kg TNT militonu mt 4.184×106 J
TNT megagramı Mg TNT tonu t 4.184×109 J
TNT gigagramı Gg TNT kilotonu kt 4.184×1012 J
TNT teragramı Tg TNT megatonu Mt 4.184×1015 J
TNT petagramı Pg TNT gigatonu Gt 4.184×1018 J

Örnekler

  • Konvansiyonel bombaların enerji çıkışı 1 tondan daha az da olabilir, FOAB'da olduğu üzere 44 tona da ulaşabilir.
  • 1985'te ABD tarafından 4 kilotonluk (17 TJ) nükleer bomba simulasyonu yapabilmek için 4400 ton ANFO kullanılarak gerçekleştirilen Minor Scale isimli patlamanın, tarihin nükleer güç kullanılmadan gerçekleştirilen en büyük patlama isı olduğu düşünülmektedir.
  • Hiroşima'ya 6 Ağustos 1945 tarihinde bırakılan Little Boy isimli atom bombası, 15 kilotonluk (63 TJ) bir kuvvetle patlamıştır.
  • Günümüzde, ABD'nin cephaneliğindeki nükleer silahlar, 0.3 kiloton (1.3 TJ) ile B83'ün sahip olduğu 1.2 megaton (5 PJ) aralığında patlama kuvvetine sahiptir
  • Soğuk Savaş sırasında; ABD, test edilmemiş, maksimum teorik patlama gücü 25 megatonluk (105 PJ) hidrojen bombaları üretirken, SSCB, Çar Bombası lakaplı prototip bir silah geliştirmiştir, test sırasında tehlike arz etmesinden dolayı patlama gücünü düşürmek amacıyla içindeki bir miktar uranyum, kurşunla değiştirilmiştir ve test soncunda 50 megatonluk (210 PJ) bir patlama gerçekleşmiştir. Bu bombanın etkisi düşürülmemiş maksimum teorik patlama gücü 100 megatondur (420 PJ)[9] Bu tür silahların gerçek yıkım potansiyeli; hangi yükseklikte patlatıldıkları, hedefin yapısı ve patlatıldıkları arazinin fiziksel koşulları gibi çeşitli şartlara bağlıdır.
  • 1 megatonluk (4.2 PJ) TNT'nin içinde, 2007 yılının ortalama bir Amerikan evine 103,474 yıllık enerji sağlayacak bir patlama gücü bulunur.[10] Örneğin, enerji salınımı üst sınırının 30 megaton (130 PJ) olduğu düşünülen Tunguska olayı, bahsedilen eve 3,104,226 yıl boyunca enerji sağlayabilir. Diğer bir bakış açısıyla bu patlama, tüm ABD'ye 3.27 gün enerji sağlayabilir.[11]
  • 2004 Hint Okyanusu depreminin 9,560 gigatonluk (40,000 EJ) enerji çıkışı vardır, ancak depremin ME'si (yüzeyel yırtılma enerjisi veya hasar potansiyeli) 26.3 megaton (110 PJ) gibi çok daha küçük bir değere sahipti.
  • Küresel olarak nükleer cephanelerde 5 gigatonluk (5.000.000.000 ton TNT'lik) yıkım kapasitesine sahip yaklaşık 30,000 savaş başlığı blunur.
  • Shoemaker-Levy 9 kuyrukluyıldızının en büyük parçası Jüpiter'e çarptığında ortaya çıkan yaklaşık enerji tahminen 6.000 gigatonluktur (6.000.000.000.000 tonluk TNT).
  • 1 kilogramlık maddenin, eşit miktarda antimadde ile yok edilmesiyle tüm kütle, maksimum teorik patlama gücü 43 megatonluk (180 PJ) bir enerjiye dönüşür (E=mc². Bununla birlikte, proton-antiproton yıkımında, salınan enerjinin yaklaşık %50'si tespit edilmesi çok zor olan nötrinolar halinde kaçar.[12] Elektron-pozitron yıkımında ise enerjinin tamamı gama ışını halinde açığa çıkar.
  • 65 milyon yıl önce dinozorlar başta olmak üzere çeşitli canlı türlerinin neslini tüketen Chicxulub çarpışmasında yaklaşık olarak 96.000 gigatonluk enerji açığa çıktığı tahmin edilmektedir.
  • Yıkım gücü 2004 Hint Okyanusu depreminden birazcık daha az olsa da 2011 Tōhoku depremi ve tsunamisinin enerji miktarı, yüzeye ulaşan enerji miktarının 200,000 katıdır ve 9,320 gigaton (3.9×1022 joule) olarak hesaplanmıştır.[13] Bu enerji Hiroşima'ya atom bombası saldırısındakinin 600 milyon katıdır.
  • Çok daha büyük bir skalada, süpernova patlamalarında yaklaşık olarak 1028 megatonluk (1044 joule) enerji açığa çıkar. Bu patlamanın miktar olarak eşdeğeri, Dünya'nın %166,66'sı kadar TNT'dir.

Ayrıca bakınız

Notlar

  1. ^ "Joule birimini megatona çeviren program". 24 Kasım 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Temmuz 2012. 
  2. ^ "NIST Guide for the Use of the International System of Units (SI): Appendix B8—Factors for Units Listed Alphabetically (İngilizce)". 29 Ocak 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Temmuz 2012. 
  3. ^ Cooper, Paul. Explosives Engineering, New York: Wiley-VCH, 1996, sf. 406.
  4. ^ ""Physics for Future Presidents, a textbook", 2001–2002, Richard A. Muller, Chapter 1. Energy, Power, and Explosions". 28 Mayıs 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Temmuz 2012. 
  5. ^ S. Bastea, L. E. Fried, K. R. Glaesemann, W. M. Howard, P. C. Souers, P. A. Vitello, Cheetah 5.0 User's Manual, Lawrence Livermore National Laboratory, 2007.
  6. ^ J. L. Maienschein. Estimating equivalancy of explosives through a thermochemical approach. Technical Report UCRL-JC-147683, Lawrence Livermore National Laboratory, 2002.
  7. ^ J. L. Maienschein. Tnt equivalency of different explosives - estimation for calculating load limits in heaf firing tanks. Technical Report EMPE-02-22, Lawrence Livermore National Laboratory, 2002.
  8. ^ B. J. Cunningham. C-4/tnt equivalency. Technical Report EMPE-01-81, Lawrence Livermore National Laboratory, 2001.
  9. ^ See Currently deployed U.S. nuclear weapon yields, Complete List of All U.S. Nuclear Weapons, Tsar Bomba, all from Carey Sublette's Nuclear Weapon Archive.
  10. ^ "Frequently Asked Questions – Electricity". United States Department of Energy. 6 Ekim 2009. 23 Kasım 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Ekim 2009.  (2007 ortalama değeri aylık 936 kWh kullanımla hesaplanmıştır.
  11. ^ "Country Comparison :: Electricity - consumption". The World Factbook. CIA. 25 Nisan 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Ekim 2009.  (2007'deki yıllık 3,892,000,000,000 kWh kullanımla hesaplanmıştır.
  12. ^ Bakınız S.K. Borowski,Comparison of Fusion/Antiproton Propulsion systems 28 Mayıs 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  13. ^ "USGS.gov: USGS WPhase Moment Solution". Earthquake.usgs.gov. 13 Mart 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 13 Mart 2011. 

Kaynakça

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Nükleer fisyon</span> Ağır bir çekirdeğin daha hafif parçalara bölünmesi.

Fisyon, kütle numarası çok büyük bir atom çekirdeğinin parçalanarak kütle numarası küçük iki veya daha fazla çekirdeğe dönüşmesi olayıdır. Fisyon reaksiyonlarında radyoaktif elementler kullanılır ve tepkimeler için bir ilk enerjiye ihtiyaç vardır. Reaksiyon sonucunda kararsız çekirdekler ve nötron oluşur. Oluşan nötronların her biri yeni bir uranyum atomu ile tepkimeye girer. Bu esnada açığa çıkan nötronlar ortamdan uzaklaştırılmazsa tepkime zincirleme olarak devam eder.

<span class="mw-page-title-main">Bomba</span> yakıcı ve yıkıcı maddelerle doldurulmuş, türlü büyüklükte patlayıcı

Bomba, içi patlayıcı ve yanıcı maddeyle dolu, bir ateşleme düzeneğiyle donatılmış, çeşitli şekillerde bulunan yok edici patlayıcı silah. Son derece ani ve şiddetli bir enerji salınımı sağlamak için patlayıcı bir kimyasalın ekzotermik reaksiyonunu kullanır. Patlamalar, esas olarak, zeminden ve atmosferden iletilen mekanik stres, basınçla yönlendirilen mermilerin çarpması ve nüfuz etmesi, basınç hasarı, şarapneller ve patlamanın oluşturduğu etkiler yoluyla hasar verir. Sözcük, Latince bombus'tan gelir. Yunanca βόμβος romanlaştırılmış bombos'tan gelir, 'patlayan' ve 'uğultu' anlamlarına gelen onomatopoetik bir terimdir.

<span class="mw-page-title-main">Dinamit</span> Nitrogliserinin diatomite soğurulmasıyla üretilen bir patlayıcı türü

Dinamit, nitrogliserinin diatomite soğurulmasıyla üretilen bir patlayıcı türüdür. İsveçli kimyager Alfred Nobel tarafından 1866'da keşfedilmiş ve 1867 yılında patenti alınmıştır. Genellikle 20 cm uzunluğunda ve 2,5 cm çapında çomaklar halinde satılır ancak başka boyları da mevcuttur.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer silah</span> Nükleer enerji ile yıkım gücü sağlayan silah

Nükleer silah, nükleer reaksiyon ve nükleer fisyon birlikte kullanılmasıyla ya da çok daha kuvvetli bir füzyonla elde edilen yüksek yok etme gücüne sahip silahtır. Genel patlayıcılardan farklı olarak çok daha fazla zarar vermek amaçlı kullanılır. Sadece kullanılan bir silah, tüm bir kenti ya da bir ülkeyi canlı, cansız ne varsa tamamen yok edecek güçtedir.

<span class="mw-page-title-main">Little Boy</span> Dünyada saldırı amacıyla kullanılan ilk nükleer silah

Little Boy, dünyada saldırı amacıyla kullanılan ilk atom bombası'dır. 6 Ağustos 1945 sabahı ABD tarafından, Japon İmparatorluğu'nun Hiroşima şehrine atılmıştır. Hiroşima şehrinin 550 metre üzerinde patlatılan nükleer bomba, 18.000 ton TNT (Trinitrotoluen) patlayıcıya eşdeğer gücündeydi.

<span class="mw-page-title-main">Termonükleer silah</span> hidrojen atomlarının kaynaşarak (füzyon) helyuma dönüştüğü yıkıcı bomba türü

Hidrojen bombası veya füzyon bombası, kontrolsüz termonükleer enerji sağlayabilen yıkıcı nükleer silah.

<span class="mw-page-title-main">Termobarik silah</span>

Termobarik bomba, termobarik silah ya da vakum bombası, yüksek yanıcılığa sahip bir maddenin hedefin rakımına göre önceden ayarlanan belirli bir irtifada atmosferdeki oksijen ile termokritik bir hava-yakıt oranında karıştırılması, daha sonra bu karışımın bomba düzeneğine dahil elektronik bir fitil ile ateşlenmesi sonucu ortaya çıkan devasa alev topu ve basınç dalgası ile nüfuz alanındaki hedeflerin imha edilmesi prensibini kullanan silahlara denir. Ayrıca yakıt-hava patlayıcıları, yüksek tahribatlı basınç bombaları ve vakum (boşluk) bombaları olarak da isimlendirilen bu silahlar konvensiyonel patlayıcılı bombalara nazaran birim hedef alanı ve uçak tarafından taşınan birim ağırlığa göre çok daha yüksek bir basınç tahribatı ve dolayısıyla maliyet etkinlik sunmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Trinity (nükleer deneme)</span>

Trinity bir nükleer silah için yapılmış ilk nükleer test teknolojisidir. 16 Temmuz 1945'te, New Mexico'daki Socorro'nın 56 km kadar güneydoğusunda şu an üzerinde komuta merkezi Alamogordo'da bulunan White Sands Missile Range'in bulunduğu yerde yapılmıştır. Trinity bir iç patlamalı plütonyum bombanın testidir. Aynı tipte tasarlanmış olan Fat Man isimli bomba bu denemeden birkaç hafta sonra Japonya'daki Nagasaki'ye atılmıştır. Trinity patlamasının gücü 20 kiloton TNT'nin oluşturduğu şiddete eştir ve bu deneme ile Atom Çağı'nın başladığı kabul edilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer patlamaların sonuçları</span>

Nükleer silahlar tarafından patlamaları sırasında troposfere ulaşan enerji 4 ana kategoriye ayrılır;

<span class="mw-page-title-main">Çar Bombası</span> 1961de SSCB tarafından patlatılmış nükleer bomba

Çar Bombası ;, alfanümerik adlandırma ile AN602, hidrojen bombasının diğer bir adıdır. Dünya'da bugüne kadar patlatılmış en büyük ve en etkili nükleer bombadır.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer silah yapımı</span>

Nükleer silah yapımı, nükleer bir silahın fiziksel paketlerinin patlaması için yapılan fiziksel, kimyasal ve teknik düzenlemelerdir. Dört temel tasarım türü vardır. Sonuncusu hariç hepsinde, yerleştirilmiş cihazlardaki patlayıcı enerji füzyon ile değil, nükleer fisyon ile elde edilir.

Rölatif etkinlik faktörü veya RE faktörü bir patlayıcının tahribat gücünü TNT eşdeğeri/kg (TNTe/kg) ölçü biriminde TNT ile ilişkilendirir. R.E. faktörü 1 kg patlayıcıya eşdeğer olan TNT miktarıdır. RE büyüdükçe, patlayıcı daha güçlü olmaktadır. Örneğin, amonyum nitrat(%93) ve fuel-oil(%7) karışımı olan ANFO'nun rölatif etkinlik faktörü 0.34 iken, hidrojen peroksit ve aseton tepkimesi ile elde edilen TATP patlayıcının RE faktörü 0.80'dir. Çar bombası gibi nükleer silahlara ait bu oran ise 50 megaton TNT'ye kadar çıkabilmektedir.

Termonükleer füzyon, çok yüksek sıcaklık kullanılarak nükleer füzyonu başarmanın bir yoludur. Termonükleer füzyonun kontrol edilebilen ve edilemeyen olarak iki formu vardır. Kontrol edilemeyen : kontrol edilemeyecek büyük bir enerjiye sahiptir bunlara termonükleer silahlardan hidrojen bombası örnektir. Kontrol edilebilenler ise yapıcı amaçlar için çevrede bulunan füzyon reaksiyonlarıdır. Bu metin ikincisine odaklı yazılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Patlama</span> ani ısı yükselmesi ve gaz salınımı ile oluşan enerji salınımı

Patlama, genellikle ani ısı yükselmesi ve gaz salınımı ile oluşan, çok yüksek bir sesle birlikte gerçekleşen hızlı hacim artışı ve aşırı yüksek enerjinin açığa çıkmasına sebep olan kimyasal olaydır. Bu özelliğe sahip maddelere "patlayıcı" adı verilir.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer silah denemesi</span>

Nükleer deneme, nükleer silahların etkinliğini, verimini ve patlayıcı özelliklerini belirlemek için yapılan denemelerdir. 20. yüzyılda, nükleer silah geliştiren birçok ülke tarafından denemeler gerçekleştirilmiştir. Nükleer silahların test edilmesi, silahların nasıl çalıştığı ve çeşitli koşullar altında silahların nasıl davrandığı ve personel, yapılar ve ekipmanın nükleer patlamalara maruz kaldıklarında nasıl davrandıkları hakkında bilgi verebilmektedir.

Joule veya jul, Uluslararası Birim Sistemi'nde enerji, iş veya ısı miktarından türetilmiş bir ölçü birimidir. Bir metre üzerinden bir newtonluk kuvvet uygulanarak harcanan enerjiye veya iki ucu arasında bir voltluk gerilim farkı olan bir devre elemanı üzerinden geçen bir amperlik akımınin tükettiği enerjiye eşittir. Adını İngiliz fizikçi James Prescott Joule'dan (1818-1889) almıştır.

Enerji çeşitli bilim dallarında, teknoloji ve ticarette kullanılan bir niceliktir. Buna bağlı olarak her bilim dalının kendi enerji birimi vardır. Aşağıda bu birimlerin temel birim joule ile olan ilişkisi belirtilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Pentaeritritol tetranitrat</span>

PENT, PENTA, TEN, korpent veya pentirit olarak da bilinen Pentaeritritol tetranitrat veya yaygın kısaltılışıyla PETN, oldukça güçlü bir patlayıcı maddedir. Pentaeritritolün nitrat esteridir ve yapısal olarak nitrogliserine çok benzer. Penta, neopentan iskeletinin beş karbon atomunu ifade eder. PETN rölatif etkinlik faktörü 1.66 olan güçlü bir patlayıcı maddedir. Plastikleştirici ile karıştırıldığında, PETN bir plastik patlayıcı oluşturur. RDX ile birlikte Semtex'in ana bileşenidir.

Süperkritik kütle ya da Süperkritik Akışkan Ekstraksiyonu, herhangi bir karışımdan istenilen maddenin uygun bir çözücü yardımıyla çekilerek ayrılması işlemine denir.

<span class="mw-page-title-main">Castle Bravo</span>

Castle Bravo, Amerika Birleşik Devletleri'nin geliştirdiği ve 1 Mart 1954 günü Bikini Atolü'nde test ettiği Termonükleer silahtır. İçerisinde 15 megaton TNT bulunmaktadır, şu ana dek geliştirilmiş en büyük 3. nükleer bombadır. Patladığı zaman oluşturduğu mantar bulutu 40 km yüksekliğe ve 100 km çapa sahip olmuştur. Patlamayı 240 km uzaklıktaki Rongerik Mercan Adası'ndan izleyen bilim adamları acilen tahliye edilmek zorunda kalmıştır.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.