TNT換算

1953年に行われたW9核砲弾の実験。M65 280mmカノン砲で発射。核出力は広島に投下されたのと同じ15kt。

TNT換算(ティーエヌティーかんさん、英: TNT equivalent)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接頭語をつけて使う。

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。したがって、

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)(熱化学カロリー〈英語: thermochemical calorie〉)であり、1TNT換算トン = ×ばつ10⁹ Jとなる。米国のNISTでもこの数値を採用している^[1]。

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

広島市に落とされた原子爆弾(リトルボーイ)は、TNT換算で16 kt ± 2 kt である(リトルボーイ#核出力)。これは、

×ばつ10³ ×ばつ ×ばつ10⁹ J = ×ばつ10¹³ J

と換算できる。

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 kt ± 2 ktである。

世界最大の水素爆弾とされるツァーリ・ボンバは、TNT換算で50メガトンである(諸説あり)。

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	エネルギー(SI接頭語有り)
グラム	g	マイクロトン	μT	4.184×ばつ10³ J	4.184 kJ(キロジュール)
キログラム	kg	ミリトン	mT	4.184×ばつ10⁶ J	4.184 MJ(メガジュール)
メガグラム	Mg	トン	t	4.184×ばつ10⁹ J	4.184 GJ(ギガジュール)
ギガグラム	Gg	キロトン	kt	4.184×ばつ10¹² J	4.184 TJ(テラジュール)
テラグラム	Tg	メガトン	Mt	4.184×ばつ10¹⁵ J	4.184 PJ(ペタジュール)
ペタグラム	Pg	ギガトン	Gt	4.184×ばつ10¹⁸ J	4.184 EJ(エクサジュール)
エクサグラム	Eg	テラトン	Tt	4.184 ×ばつ 1021 J	4.184 ZJ(ゼタジュール)