TNT-Äquivalent

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Physikalische Einheit
Einheitenname TNT-Äquivalent
Physikalische Größe(n) Energie, innere Energie, chemische Energie
Formelzeichen
Dimension
In SI-Einheiten
Abgeleitet von Energiefreisetzung eines Kilogramms TNT

TNT-Äquivalent ist eine nicht SI-konforme, aber weiterhin gebräuchliche Maßeinheit für die bei einer Explosion freiwerdende Energie. Die Angabe bezieht sich auf die gesamte freiwerdende Energie, nicht nur auf die kinetische Energie, die zum Beispiel bei Kernwaffen deutlich geringer als die Gesamtenergie sein kann. Deswegen ist die Sprengkraft nur bedingt mit der einer entsprechenden Menge des Sprengstoffs TNT vergleichbar.

TNT-Äquivalent wird zur Angabe der Sprengkraft von militärischen Waffen, industriellen Sprengstoffen sowie anderen Sprengkörpern verwendet, oder auch allgemein für die plötzliche (explosive) Freisetzung von Energie, z. B. durch Meteoriteneinschläge. Vereinfachend wird manchmal nur die äquivalente Masse („Sprengkraft zwei Kilotonnen“) genannt.

TNT hat eine molare Masse von 227,1 g/mol und setzt eine Energie von ca. 1047 kJ/mol (ca. 250 kcal/mol) frei. Daraus ergibt sich eine Energiedichte von etwa 4,6 MJ/kg (ca. 1000 kcal/kg). Zur Zeit der Definition wurde noch nicht mit Joule (J), sondern mit thermochemischen Kalorien (cal) gerechnet. Um eine „handliche“ Einheit zu haben, wurde 1 cal als Basis genommen und das Energie-Äquivalent einer Kilotonne TNT als 1 · 1012 cal beziehungsweise 4,184 · 1012 J definiert: 106 cal/kg = 4,184 · 106 J/kg = 4,184 MJ/kg. Oder kurz:

1 kT (Kilotonne TNT) = 4,184 · 1012 J = 1,162 GWh

Einheiten sind Kilotonnen (kT), Megatonnen (MT) und Gigatonnen (GT). Um Verwechslungen mit Massen zu vermeiden, werden die TNT-Äquivalents-Einheiten häufig mit Großbuchstaben geschrieben, also MT statt Mt. Es sind jedoch auch andere Schreibweisen gebräuchlich; ein verbindlicher Standard existiert nicht.

TNT-Äquivalent
Atomic blast Nevada Yucca 1951.jpg
Die Explosion eines 14-Kilotonnen-Atomtests auf dem Testgelände in Nevada im Jahr 1951.
Allgemeine Informationen
System der EinheitenNicht standardisiert
Einheit derEnergie
Symbolt oder Tonne TNT
Umrechnungen
1 t in ...... ist gleich ...
   SI-Basiseinheiten   ≈ 4,184 Gigajoule
   CGS   109 Kalorien

Mit dieser Konvention soll die Zerstörungskraft eines Ereignisses mit der von herkömmlichen Sprengstoffen verglichen werden, von denen TNT ein typisches Beispiel ist, obwohl andere herkömmliche Sprengstoffe wie Dynamit mehr Energie enthalten.

Kilotonne und Megatonne

Die "Kilotonne (von TNT)" ist eine Energieeinheit, die 4,184 Terajoule (4,184×1012 J) entspricht.

Die "Megatonne (TNT)" ist eine Energieeinheit, die 4,184 Petajoule (4,184×1015 J) entspricht.

Die Kilotonne und die Megatonne TNT werden traditionell verwendet, um die Energieabgabe und damit die Zerstörungskraft einer Kernwaffe zu beschreiben. Das TNT-Äquivalent taucht in verschiedenen Atomwaffenkontrollverträgen auf und wurde zur Charakterisierung der bei Asteroideneinschlägen freigesetzten Energie verwendet.

Historische Herleitung des Wertes

Je nachdem, welche Eigenschaft verglichen wird und wann in den beiden Detonationsprozessen die Werte gemessen werden, können alternative Werte für das TNT-Äquivalent berechnet werden.

Wenn der Vergleich beispielsweise anhand der Energieausbeute erfolgt, wird die Energie eines Sprengstoffs für chemische Zwecke normalerweise als die bei der Detonation entstehende thermodynamische Arbeit ausgedrückt. Für TNT wurde dieser Wert anhand einer großen Anzahl von Luftsprengungsexperimenten genau mit 4686 J/g gemessen und theoretisch auf 4853 J/g berechnet.

Aber selbst auf dieser Grundlage kann ein Vergleich der tatsächlichen Energieausbeute einer großen Atombombe und einer TNT-Explosion etwas ungenau sein. Kleine TNT-Explosionen, vor allem im Freien, neigen nicht dazu, die Kohlenstoffpartikel und Kohlenwasserstoffprodukte der Explosion zu verbrennen. Durch die Ausdehnung des Gases und die Druckveränderungen wird die Verbrennung schnell "eingefroren". Eine große offene TNT-Explosion kann die Temperatur des Feuerballs hoch genug halten, so dass einige dieser Produkte mit Luftsauerstoff verbrennen.

Solche Unterschiede können erheblich sein. Zu Sicherheitszwecken wurde für ein Gramm TNT bei der Explosion ein Bereich von 2673-6702 J angegeben.

Man kann also sagen, dass eine Atombombe eine Sprengkraft von 15 kt (6,3×1013 J) hat, aber eine tatsächliche Explosion eines 15000 Tonnen schweren TNT-Haufens kann (zum Beispiel) 8×1013 J ergeben, weil zusätzlich Kohlenstoff/Kohlenwasserstoff oxidiert wird, was bei kleinen Freiluftladungen nicht der Fall ist.

Diese Komplikationen wurden durch die Konvention umgangen. Die Energie, die von einem Gramm TNT freigesetzt wird, wurde willkürlich und aus Konvention auf 4184 J festgelegt, was genau einer Kilokalorie entspricht.

Eine Kilotonne TNT kann man sich als einen TNT-Würfel mit einer Seitenlänge von 8,46 Metern vorstellen.

Gramm TNT Symbol Tonnen TNT Symbol Energie [Joule] Energie [Wh] Entsprechender Massenverlust
Milligramm TNT mg Nanotonne TNT nt 4,184 J oder 4,184 Joule 1,162 mWh 46,55 fg
Gramm TNT g Mikrotonnen TNT μt 4,184×103 J oder 4,184 Kilojoule 1,162 Wh 46,55 pg
Kilogramm TNT kg Millitonne TNT mt 4,184×106 J oder 4,184 Megajoule 1,162 kWh 46,55 ng
Megagramm TNT Mg Tonne TNT t 4,184×109 J oder 4,184 Gigajoule 1,162 MWh 46,55 μg
Gigagramm TNT Gg Kilotonne TNT kt 4,184×1012 J oder 4,184 Terajoule 1,162 GWh 46,55 mg
Teragramm von TNT Tg Megatonnen TNT Mt 4,184×1015 J oder 4,184 Petajoule 1,162 TWh 46.55 g
Petagramm von TNT Pg Gigatonne TNT Gt 4,184×1018 J oder 4,184 Exajoule 1,162 PWh 46,55 kg

Umrechnung in andere Einheiten

1 Tonne TNT-Äquivalent ist ungefähr:

  • 1,0×109 Kalorien
  • 4,184×109 Joule
  • 3,96831×106 Britische Wärmeeinheiten
  • 3,086×109 Fuß-Pfund
  • 1,162×103 Kilowattstunden

Beispiele

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Megatonnen TNT Energie [Wh] Beschreibung
1×10−12 1.162 Wh ≈ 1 Lebensmittelkalorie (große Kalorie, kcal), das ist die ungefähre Energiemenge, die benötigt wird, um die Temperatur von einem Kilogramm Wasser bei einem Druck von einer Atmosphäre um ein Grad Celsius zu erhöhen.
1×10−9 1,162 kWh Unter kontrollierten Bedingungen kann ein Kilogramm TNT ein kleines Fahrzeug zerstören (oder sogar ausradieren).
4.8×10−9 5,6 kWh Die Energie zur Verbrennung von 1 Kilogramm Holz.
1×10−8 11,62 kWh Die ungefähre Wärmestrahlungsenergie, die bei einem 3-phasigen, 600 V, 100 kA Lichtbogenfehler in einem 0,5 m × 0,5 m × 0,5 m (20 in × 20 in × 20 in) großen Raum innerhalb von 1 Sekunde freigesetzt wird.
1.2×10−8 13,94 kWh Menge des verwendeten TNT (12 kg) bei der Explosion der koptischen Kirche in Kairo, Ägypten, am 11. Dezember 2016 mit 25 Toten
1.9×10−6 2,90 MWh In der Fernsehsendung MythBusters wurden 2,5 Tonnen ANFO verwendet, um "selbstgemachte" Diamanten herzustellen. (Folge 116.)
2.4×10−72.4×10−6 280-2.800 kWh Die Energie, die bei einer durchschnittlichen Blitzentladung freigesetzt wird.
(1–44)×10−6 1,16-51,14 MWh Konventionelle Bomben haben eine Sprengkraft von weniger als einer Tonne bis zu 44 Tonnen bei FOAB. Die Leistung eines Tomahawk-Marschflugkörpers entspricht 500 kg TNT.
5×10−4 581 MWh Eine echte 0,5-Kilotonnen-TNT-Ladung (2,1 TJ) bei der Operation Sailor Hat. Wäre die Ladung eine volle Kugel, würde sie 1 Kilotonne TNT (4,2 TJ) betragen.
500 Tonnen TNT (5 x 10 m (17 x 34 ft)), die bei der Operation Sailor Hat auf ihre Detonation warten.
1.8×10−3 2,088 GWh Geschätzter Ertrag der Explosion von 2 750 Tonnen Ammoniumnitrat in Beirut, bei der am Dienstag, dem 4. August 2020, um 18 Uhr Ortszeit in einem libanesischen Hafen und in dessen Nähe zunächst 137 Menschen ums Leben kamen. Eine unabhängige Studie von Experten der Blast and Impact Research Group der Universität Sheffield geht davon aus, dass die Explosion in Beirut im besten Fall eine Sprengkraft von 0,5 Kilotonnen TNT und im besten Fall eine Sprengkraft von 1,12 Kilotonnen TNT hatte.
(1–2)×10−3 1,16-2,32 GWh Geschätzte Sprengkraft der Explosion in Oppau, bei der 1921 in einer deutschen Düngemittelfabrik mehr als 500 Menschen starben.
2.3×10−3 2,67 GWh Die Menge an Sonnenenergie, die in einem Jahr auf eine Fläche von 4.000 m2 (1 Acre) fällt, beträgt 9,5 TJ (2.650 MWh) (im Durchschnitt über die Erdoberfläche).
2.9×10−3 3,4 GWh Die Halifax-Explosion im Jahr 1917 war die versehentliche Detonation von 200 Tonnen TNT und 2.300 Tonnen Pikrinsäure
3.2×10−3 3,6 GWh Bei der Operation Big Bang am 18. April 1947 wurden die Bunker auf Helgoland gesprengt. Dabei wurden 6700 Tonnen überschüssiger Munition aus dem Zweiten Weltkrieg an verschiedenen Orten auf der Insel deponiert und gezündet. Die freigesetzte Energie betrug 1,3×1013 J, das entspricht etwa 3,2 Kilotonnen TNT.
4×10−3 9,3 GWh Minor Scale, eine 1985 in den Vereinigten Staaten durchgeführte konventionelle Explosion, bei der 4.744 Tonnen ANFO-Sprengstoff verwendet wurden, um eine skalierte äquivalente Druckwelle einer acht Kilotonnen (33,44 TJ) schweren Atombombe zu erzeugen, gilt als die größte geplante Detonation von konventionellem Sprengstoff in der Geschichte.
(1.5–2)×10−2 17,4-23,2 GWh Die Atombombe Little Boy, die am 6. August 1945 auf Hiroshima abgeworfen wurde, explodierte mit einer Energie von etwa 15 Kilotonnen TNT (63 TJ) und tötete zwischen 90.000 und 166.000 Menschen, und die Atombombe Fat Man, die am 9. August 1945 auf Nagasaki abgeworfen wurde, explodierte mit einer Energie von etwa 20 Kilotonnen TNT (84 TJ) und tötete über 60.000 Menschen. Die modernen Kernwaffen im Arsenal der Vereinigten Staaten haben eine Sprengkraft von 0,3 kt (1,3 TJ) bis 1,2 Mt (5,0 PJ) Äquivalent für die strategische Bombe B83.
>2.4×10−1 280 GWh Die typische Energieausbeute von schweren Gewitterstürmen.
1.5×10−56×10−1 20 MWh - 700 GWh Die geschätzte kinetische Energie von Tornados.
1 1,16 TWh Die in einer Megatonne TNT (4,2 PJ) enthaltene Energie reicht aus, um einen durchschnittlichen amerikanischen Haushalt 103.000 Jahre lang mit Strom zu versorgen. Die geschätzte Obergrenze der Sprengkraft des Tunguska-Ereignisses von 30 Mt (130 PJ) könnte denselben durchschnittlichen Haushalt mehr als 3.100.000 Jahre lang mit Strom versorgen. Die Energie dieser Explosion könnte die gesamten Vereinigten Staaten für 3,27 Tage mit Strom versorgen.
4 4,6 TWh Die größte H-Bombe, die China gezündet hat, hat 4 Megatonnen TNT.
8.6 10 TWh Die Energiemenge, die ein typischer tropischer Wirbelsturm in einer Minute freisetzen würde, hauptsächlich durch Wasserkondensation. Die Winde machen 0,25 % dieser Energie aus.
16 18,6 TWh Die ungefähre abgestrahlte Oberflächenenergie, die bei einem Erdbeben der Stärke 8 freigesetzt wird.
21.5 25 TWh Die vollständige Umwandlung von 1 kg Materie in reine Energie würde das theoretische Maximum (E = mc2) von 89,8 Petajoule ergeben, was 21,5 Megatonnen TNT entspricht. Eine solche Methode der totalen Umwandlung, bei der 500 Gramm Materie mit 500 Gramm Antimaterie kombiniert werden, wurde bisher noch nicht erreicht. Bei der Proton-Antiproton-Annihilation entweichen etwa 50 % der freigesetzten Energie in Form von Neutrinos, die kaum nachweisbar sind. Bei der Elektron-Positron-Annihilation wird die gesamte Energie in Form von Gammastrahlen freigesetzt.
24 28 TWh Ungefährer Gesamtertrag des Ausbruchs des Mount St. Helens im Jahr 1980.
26.3 30,6 TWh Megathrust-Erdbeben Das Erdbeben im Indischen Ozean von 2004 setzte eine Rekord-Energie von 26,3 Megatonnen TNT (110 PJ) an der Oberfläche frei (ME).
Eine Animation des Tsunamis im Indischen Ozean 2004
50–56 58 TWh Die Sowjetunion entwickelte einen Waffenprototyp mit dem Spitznamen Zarenbombe, der mit 50-56 Mt (210-230 PJ) getestet wurde, aber eine theoretische Höchstleistung von 100 Mt (420 PJ) hatte. Das effektive Zerstörungspotenzial einer solchen Waffe ist sehr unterschiedlich und hängt von Bedingungen wie der Höhe, in der sie gezündet wird, den Eigenschaften des Ziels, dem Gelände und der physischen Landschaft ab, in der sie gezündet wird.
84 97,04 TWh Die Sonneneinstrahlung auf die Erde pro Sekunde.
200 230 TWh Die Gesamtenergie, die 1883 beim Ausbruch des Krakatoa in Niederländisch-Ostindien (dem heutigen Indonesien) freigesetzt wurde.
540 630 TWh Die Gesamtenergie, die seit den 1940er Jahren bis heute weltweit durch alle Atomtests und Kampfeinsätze zusammen erzeugt wurde, beträgt etwa 540 Megatonnen.
1,460 1,69 PWh Das gesamte globale Atomwaffenarsenal umfasst etwa 15.000 Atomsprengköpfe mit einer Zerstörungskapazität von etwa 1460 Megatonnen oder 1,46 Gigatonnen (1.460 Millionen Tonnen) TNT. Dies entspricht einer Energie von 6,11x1018 Joule
2,870 3,34 PWh Die Energie, die ein Hurrikan pro Tag bei der Kondensation freisetzt.
33.000 38,53 PWh Die Gesamtenergie, die beim Ausbruch des Mount Tambora 1815 auf der Insel Sumbawa in Indonesien freigesetzt wurde. Ergab 2,2 Millionen Mal Little Boys (die erste Atombombe) oder 1/4 des gesamten jährlichen Energieverbrauchs der Welt. Dieser Ausbruch war 4-10 Mal zerstörerischer als der Ausbruch von Krakatoa 1883.
240,000 280 PWh Die ungefähre Gesamtenergieausbeute des Superausbruchs der La Garita Caldera ist 10.000 Mal stärker als die Eruption des Mount St. Helens 1980. Es war das zweitstärkste Ereignis auf der Erde seit dem Aussterbeereignis der Kreidezeit und des Paläogens vor 66 Millionen Jahren.
Ein Foto der Caldera La Garita
301,000 350 PWh Die gesamte Sonneneinstrahlungsenergie, die die Erde in der oberen Atmosphäre pro Stunde empfängt.
875,000 1,02 EWh Ungefährer Ertrag des letzten Ausbruchs des Yellowstone-Supervulkans.
Bild des Yellowstone-Supervulkans.
3.61×106 4,2 EWh Die solare Bestrahlungsstärke der Sonne alle 12 Stunden.
6×106 7 EWh Die geschätzte Energie beim Einschlag des größten Fragments des Kometen Shoemaker-Levy 9 auf dem Jupiter entspricht 6 Millionen Megatonnen (6 Billionen Tonnen) TNT.
Die Einschlagstelle des Kometen Shoemaker-Levy 9
9.32×106 10,8 EWh Die beim Tōhoku-Erdbeben und -Tsunami 2011 freigesetzte Energie betrug mehr als das 200 000-fache der Oberflächenenergie und wurde vom USGS auf 3,9×1022 Joule berechnet, etwas weniger als beim Beben im Indischen Ozean 2004. Dies entspricht einer Sprengkraft von 9,32 Teratonnen TNT. Das Beben wurde auf eine Richter-Magnitude von 9,0 bis 9,1 geschätzt.
Die durch den Tōhoku-Tsunami 2011 verursachten Schäden
9.56×106 11,1 EWh Megathrust-Erdbeben verzeichnen enorme MW-Werte, d. h. die gesamte freigesetzte Energie. Das Erdbeben im Indischen Ozean 2004 setzte 9.560 Gigatonnen TNT-Äquivalent frei.
5.98×107 70 EWh Die Energieausbeute des Valdivia-Erdbebens von 1960 wurde auf eine Richter-Magnitude von 9,4-9,6 geschätzt. Dies ist das stärkste in der Geschichte aufgezeichnete Erdbeben.
Die Nachwirkungen des Erdbebens von Valvida 1960.
1×108 84 EWh Schätzungen aus dem Jahr 2010 zeigen, dass die kinetische Energie des Chicxulub-Einschlags 100 Teratonnen TNT-Äquivalent (1 Teratonne TNT entspricht 106 Megatonnen TNT) freisetzte, was das K-Pg-Aussterben verursachte und 76 % aller Arten auf der Erde auslöschte. Dies ist weitaus zerstörerischer als jede Naturkatastrophe, die in der Geschichte aufgezeichnet wurde. Ein solches Ereignis hätte weltweiten Vulkanismus, Erdbeben, Megatsunamis und globale Klimaveränderungen ausgelöst.
Die Animation des Chicxulub-Einschlags.
>2.4×1010 >28 ZWh Die Einschlagsenergie von Asteroiden aus dem Archaikum.
9.1×1010 106 ZWh Die gesamte Energieabgabe der Sonne pro Sekunde.
2.4×1011 280 ZWh Die kinetische Energie des Caloris-Planitia-Impaktors.
Das Foto der Caloris Planitia auf Merkur. Aufgenommen von der Raumsonde MESSENGER.
5.972×1015 6,94 RWh Die Explosionsenergie einer TNT-Menge mit der Masse der Erde.
7.89×1015 9,17 RWh Gesamte Sonnenleistung in alle Richtungen pro Tag.
1.98×1021 2,3×1033 Wh Die Explosionsenergie einer TNT-Menge mit der Masse der Sonne.
(2.4–4.8)×1028 (2,8-5,6)×1040 Wh Bei einer Supernova-Explosion vom Typ 1a werden 1-2×1044 Joule Energie freigesetzt, was etwa 2,4-4,8 hundert Milliarden Yottatonnen (24-48 Oktillionen (2,4-4,8×1028) Megatonnen) TNT entspricht, was der Sprengkraft einer TNT-Menge entspricht, die mehr als eine Billion (1012) Mal so groß ist wie die Masse des Planeten Erde. Dies ist die astrophysikalische Standardkerze, die zur Bestimmung galaktischer Entfernungen verwendet wird.
(2.4–4.8)×1030 (2,8-5,6)×1042 Wh Der größte beobachtete Supernova-Typ, der Gammastrahlenausbruch (GRB), setzt mehr als 1046 Joule an Energie frei.
1.3×1032 1,5×1044 Wh Bei der Verschmelzung zweier schwarzer Löcher, die zur ersten Beobachtung von Gravitationswellen führte, wurden 5,3×1047 Joule freigesetzt
9.6×1053 1,12×1066 Wh Geschätzte Masse-Energie des beobachtbaren Universums.

Relativer Wirksamkeitsfaktor

Der relative Effektivitätsfaktor (RE-Faktor) setzt die Sprengkraft eines Sprengstoffs ins Verhältnis zu der von TNT in der Einheit TNT-Äquivalent/kg (TNTe/kg). Der RE-Faktor ist die relative Masse von TNT, der ein Sprengstoff gleichwertig ist: Je größer der RE-Faktor, desto stärker ist der Sprengstoff.

Dies ermöglicht es Ingenieuren, bei der Anwendung von Sprengformeln, die speziell für TNT entwickelt wurden, die richtigen Massen verschiedener Sprengstoffe zu bestimmen. Wenn zum Beispiel eine Formel für die Holzfällung eine Ladung von 1 kg TNT vorsieht, dann würde man auf der Grundlage des RE-Faktors von Octanitrocuban von 2,38 nur 1,0/2,38 (oder 0,42) kg davon benötigen, um die gleiche Aufgabe zu erfüllen. Mit PETN bräuchte man 1,0/1,66 (oder 0,60) kg, um die gleiche Wirkung wie mit 1 kg TNT zu erzielen. Mit ANFO oder Ammoniumnitrat würden sie 1,0/0,74 (oder 1,35) kg bzw. 1,0/0,32 (oder 3,125) kg benötigen.

Die Berechnung eines einzigen RE-Faktors für einen Sprengstoff ist jedoch unmöglich. Er hängt von dem jeweiligen Fall oder der jeweiligen Verwendung ab. Bei einem Sprengstoffpaar kann ein Sprengstoff eine 2× höhere Stoßwellenleistung erzeugen (dies hängt vom Abstand der Messgeräte ab), aber der Unterschied in der direkten Metallschneidefähigkeit kann bei einem Metalltyp 4× höher und bei einem anderen Metalltyp 7× höher sein. Die relativen Unterschiede zwischen zwei Sprengstoffen mit Hohlladungen sind sogar noch größer. Die nachstehende Tabelle ist als Beispiel zu verstehen und nicht als genaue Datenquelle.

+ Einige Beispiele für relative Wirksamkeitsfaktoren

Sprengstoff, Sorte Dichte
(g/ml)
Detonation
geschw. (m/s)
Relative
Wirksamkeit
Ammoniumnitrat (AN + <0,5% H2O) 0.88 2,700 0.32
Quecksilber(II)fulminat 4.42 4,250 0.51
Schwarzpulver (75% KNO3 + 19% C + 6% S, alter Sprengstoff) 1.65 600 0.55
Hexamindinitrat (HDN) 1.30 5,070 0.60
Dinitrobenzol (DNB) 1.50 6,025 0.60
HMTD (Hexaminperoxid) 0.88 4,520 0.74
ANFO (94% AN + 6% Heizöl) 0.92 4,200 0.74
Harnstoffnitrat 1.67 4,700 0.77
TATP (Acetonperoxid) 1.18 5,300 0.80
Tovex Extra (AN-Wasser-Gel) Handelsware 1.33 5,690 0.80
Hydromite 600 (AN-Wasseremulsion), Handelsprodukt 1.24 5,550 0.80
ANNMAL (66% AN + 25% NM + 5% Al + 3% C + 1% TETA) 1.16 5,360 0.87
Amatol (50% TNT + 50% AN) 1.50 6,290 0.91
Nitroguanidin 1.32 6,750 0.95
Trinitrotoluol (TNT) 1.60 6,900 1.00
Hexanitrostilben (HNS) 1.70 7,080 1.05
Nitroharnstoff 1.45 6,860 1.05
Tritonal (80% TNT + 20% Aluminium) 1.70 6,650 1.05
Nickelhydrazinnitrat (NHN) 1.70 7,000 1.05
Amatol (80 % TNT + 20 % AN) 1.55 6,570 1.10
Nitrocellulose (13,5% N, NC; auch bekannt als Kanonenbaumwolle) 1.40 6,400 1.10
Nitromethan (NM) 1.13 6,360 1.10
PBXW-126 (22% NTO, 20% RDX, 20% AP, 26% Al, 12% PU's System) 1.80 6,450 1.10
Diethylenglykol-Dinitrat (DEGDN) 1.38 6,610 1.17
PBXIH-135 EB (42% HMX, 33% Al, 25% PCP-TMETNs System) 1.81 7,060 1.17
PBXN-109 (64% RDX, 20% Al, 16% HTPB's System) 1.68 7,450 1.17
Triaminotrinitrobenzol (TATB) 1.80 7,550 1.17
Pikrinsäure (TNP) 1.71 7,350 1.17
Trinitrobenzol (TNB) 1.60 7,300 1.20
Tetrytol (70% Tetryl + 30% TNT) 1.60 7,370 1.20
Dynamit, Nobel's (75% NG + 23% Kieselgur) 1.48 7,200 1.25
Tetryl 1.71 7,770 1.25
Torpex (auch bekannt als HBX, 41% RDX + 40% TNT + 18% Al + 1% Wachs) 1.80 7,440 1.30
Zusammensetzung B (63% RDX + 36% TNT + 1% Wachs) 1.72 7,840 1.33
Zusammensetzung C-3 (78% RDX) 1.60 7,630 1.33
Zusammensetzung C-4 (91% RDX) 1.59 8,040 1.34
Pentolith (56% PETN + 44% TNT) 1.66 7,520 1.33
Semtex 1A (76% PETN + 6% RDX) 1.55 7,670 1.35
Hexal (76% RDX + 20% Al + 4% Wachs) 1.79 7,640 1.35
RISAL P (50% IPN + 28% RDX + 15% Al + 4% Mg + 1% Zr + 2% NC) 1.39 5,980 1.40
Hydrazinnitrat 1.59 8,500 1.42
Gemisch: 24% Nitrobenzol + 76% TNM 1.48 8,060 1.50
Gemisch: 30% Nitrobenzol + 70% Stickstofftetroxid 1.39 8,290 1.50
Nitroglyzerin (NG) 1.59 7,700 1.54
Methylnitrat (MN) 1.21 7,900 1.54
Octol (80% HMX + 19% TNT + 1% DNT) 1.83 8,690 1.54
Nitrotriazolon (NTO) 1.87 8,120 1.60
DADNE (1,1-Diamino-2,2-dinitroethen, FOX-7) 1.77 8,330 1.60
Gelignit (92% NG + 7% Nitrocellulose) 1.60 7,970 1.60
Kunststoffgel® (in Zahnpastatube: 45% PETN + 45% NG + 5% DEGDN + 4% NC) 1.51 7,940 1.60
Zusammensetzung A-5 (98% RDX + 2% Stearinsäure) 1.65 8,470 1.60
Erythritol-Tetranitrat (ETN) 1.72 8,206 1.60
Hexogen (RDX) 1.78 8,600 1.60
PBXW-11 (96% HMX, 1% HyTemp, 3% DOA) 1.81 8,720 1.60
Penthrit (PETN) 1.77 8,400 1.66
Ethylenglykol-Dinitrat (EGDN) 1.49 8,300 1.66
MEDINA (Methylendinitroamin) 1.65 8,700 1.70
Trinitroazetidin (TNAZ) 1.85 8,640 1.70
Octogen (HMX Grad B) 1.86 9,100 1.70
Hexanitrobenzol (HNB) 1.97 9,340 1.80
Hexanitrohexaazaisowurtzitan (HNIW; auch bekannt als CL-20) 1.97 9,500 1.90
DDF (4,4'-Dinitro-3,3'-diazenofuroxan) 1.98 10,000 1.95
Heptanitrocuban (HNC) 1.92 9,200 N/A
Octanitrocuban (ONC) 1.95 10,600 2.38
Octaazacuban (OAC) 2.69 15,000 >5.00

Nukleare Beispiele

Beispiele für Kernwaffen und die stärksten nichtnuklearen Waffen
Waffe Gesamtausbeute
(Kilotonnen TNT)
Gewicht
(kg)
Relative
Wirksamkeit
In Oklahoma City eingesetzte Bombe (ANFO auf Basis von Rennkraftstoff) 0.0018 2,300 0.78
GBU-57-Bombe (Massive Ordnance Penetrator, MOP) 0.0035 13,600 0.26
Grand Slam (Erdbebenbombe, M110) 0.0065 9,900 0.66
BLU-82 (Daisy Cutter) 0.0075 6,800 1.10
MOAB (nicht-nukleare Bombe, GBU-43) 0.011 9,800 1.13
FOAB (Fortgeschrittene Thermobarische Bombe, ATBIP) 0.044 9,100 4.83
W54, Mk-54 (Davy Crockett) 0.022 23 1,000
W54, B54 (SADM) 1.0 23 43,500
Hypothetische Kofferbombe 2.5 31 80,000
Fat Man (Abwurf auf Nagasaki) A-Bombe 20 4600 4,500
Klassische (einstufige) Spaltungs-A-Bombe 22 420 50,000
W88 moderner thermonuklearer Sprengkopf (MIRV) 470 355 1,300,000
Typische (zweistufige) Atombombe 500–1000 650–1,120 900,000
W56 thermonuklearer Gefechtskopf 1,200 272–308 4,960,000
B53 Atombombe (zweistufig) 9,000 4,050 2,200,000
B41 Atombombe (dreistufig) 25,000 4,850 5,100,000
Zar-Atombombe (dreistufig) 50,000–56,000 26,500 2,100,000
Atombombe Poseidon 100,000 100,000 1,000,000

Andere Sprengstoffe im Vergleich zu TNT

Holz hat die vierfache Energiedichte von TNT. Dennoch ist seine „Sprengkraft“ gering, da die Leistung, also die Energiefreisetzung pro Zeit, im Vergleich zu typischen Explosivstoffen sehr klein ist. Korrekturfaktoren berücksichtigen die Brisanz unterschiedlicher Sprengstoffe. Die Werte erhält man durch den Vergleich der Druckwellen oder Impulswellen, die die Sprengstoffe im Vergleich zu TNT erzeugen. Für Holz ergäbe sich ein Vergleichswert nahe 0.

Sprengstoff-Umrechnungsfaktor
Schwarzpulver 0,25…0,4 Torpex 1,3
Ammoniumnitrat 0,5 C4 1,35
Dynamit/Ballistit/Cordit 0,8 RDX/Cyclonit/Hexogen 1,5
Amatol 0,85 Semtex 1,6
TNT 1,0 PETN/Nitropenta 1,7
HMX 1,1 HNIW/CL20 1,9
NGL 1,2 ONC 2,1
HMTD 1,25 Chloratsprengstoffe 0,8…1,0Anm.
Anm.
Die brisantesten Mischungen sind mit rotem Phosphor und gelten bei feinster Vermischung als dynamitähnlich.
Die Detonationsgeschwindigkeit bei der Explosion beträgt für Chloratit 3 lediglich 3,35 km/s, seine Sprengkraft jedoch ≈1 TNT-Äquivalente.