什么是TNT当量

我们在描述一颗炸弹的爆炸威力时，常用到TNT当量，1千克TNT当量大约为4.184兆焦，TNT的全称叫做三硝基甲苯，是一种相对安全的炸药，在运输过程中受到撞击和摩擦也不容易发生爆炸，引爆则需要使用雷管，这使得TNT在第一、二次世界大战中被广泛使用。

理化性质

三硝基甲苯化学式为C6H2CH3(NO2)3，分子量227，其晶体呈黄色，属于黄色炸药的一种，高纯度的三硝基甲苯熔点大约为81℃，当达到沸点240℃时就会发生爆炸，雷管引爆时分解为CO、H2、N2和C，体积剧烈膨胀，人体长时间接触三硝基甲苯会引起慢性中毒。

三硝基甲苯在常温下性质很稳定，不像硝化甘油那样危险，硝化甘油受到震动、摩擦和光照都可能发生剧烈爆炸，也就是冒险电影《垂直极限》中的危险物。

为何TNT作为能量释放的衡量标准？

二十世纪初TNT被广泛使用，在原子弹发明后，原子弹爆炸释放的能量超过10万亿焦耳，能量数值非常大，此时再用焦耳作为能量单位非常不方便，TNT就很自然地成为了比对标准。

TNT在分解时不需要消耗空气中的氧气，但TNT爆炸时释放能量受环境因素的影响非常大，比如空气中的含水率，起爆方式等等，每克TNT炸药通常可以释放2673~6702焦耳的能量。

为何选4184这个数？

依照常规办法，取个中间值（4687焦耳）就可以作为比对标准，但是我们知道1克TNT当量定义为4184焦耳，这是因为科学家认为4687这个数太单一了，不容易记住，反正TNT释放能量也不是恒定的，我们可以把这个数优化一下。

正好1千克液态水在标准大气压下升高1℃需要的能量大约是4200焦耳，与1克TNT炸药释放的平均值很接近，于是科学家灵机一动，把1克TNT当量的数值定义为1千克液态水在标准大气压下升高1℃需要能量的数值，也就是1大卡（1大卡=1000卡），“卡”也就是我们说的卡路里。

卡路里的定义就是将1克水在标准大气压下提升1℃所需要的热量，由于液态水在不同温度下的比热容有微小区别，于是卡路里又有不同温度下的定义，比如：

15度卡路里：1克液态水在标准大气压下由14.5℃提升到15.5℃所需的热量，约为4.1855焦耳（国际委员会标准）。

20度卡路里：1克液态水在标准大气压下由19.5℃提升到20.5℃所需的热量，约为4.1819焦耳。

平均卡路里：1克液态水在标准大气压下由0℃升到100℃所需的每度热量平均数，约为4.190焦耳。

而TNT的数值取用热力学和化学中使用的“热化学卡路里4.184焦耳”，于是我们就有了：

1克TNT当量=4184焦耳=1大卡=1000卡=1000卡路里；

在炸弹当中常使用“吨TNT当量”，1吨TNT当量=4.184*10^9焦耳，比如广岛原子弹爆炸释放能量大约为2万吨TNT当量，沙皇炸弹达到了5000万吨TNT当量。

其他能量释放标准

除了TNT当量作为高能量释放的单位外，在一些特殊场合还有其他的参考标准，比如“标准煤”在工业生产当中用得更多，1千克标准煤的热值定义为7000千卡，与TNT当量的关系为：

1千克标准煤释放热量=7千克TNT当量；

可以看到，1千克标准煤完全燃烧释放能量大约是1千克TNT爆炸能量的七倍，但是煤可以作为燃料，TNT却是炸弹，这是因为煤的燃烧缓慢释放能量，并且需要外界氧气的参与，而TNT几乎是瞬间释放能量不需要外界提供氧气，后者形成了剧烈爆炸，这也是燃料和炸药的最大区别。

叫“小男孩”和“胖子”。

1945年8月，美国投到日本广岛的那颗原子弹（代号叫“小男孩”）采用的就是枪式结构，弹重约4100公斤，直径约71厘米，长约305厘米。核装药为铀235，爆炸威力约为14000吨三硝基甲苯（TNT）当量。

在枪式结构中，每块核装药不能太大，最多只能接近于临界质量，而决不能等于或超过临界质量。因此当两块核装药合拢时，总质量最多只能比临界质量多出近一倍。这就使得原子弹的爆炸威力受到了限制。

美国投于日本长崎的那颗原子弹（代号叫“胖子”），采用的就是内爆式结构，以钚239作核装药。弹重约4500公斤，弹最粗处直径约152厘米，弹长约320厘米，爆炸威力估计为20000吨三硝基甲苯（TNT）当量。

扩展资料：

能量威力

煤、石油等矿物燃料燃烧时释放的能量，来自碳、氢、氧的化合反应。 一般化学炸药如三硝基甲苯（TNT）爆炸时释放的能量，来自化合物的分解反应。在这些化学反应里，碳、氢、氧、氮等原子核都没有变化，只是各个原子之间的组合状态有了变化。

核反应与化学反应则不一样。在核裂变或核聚变反应里，参与反应的原子核都转变成其他原子核，原子也发生了变化。人们习惯上称这类武器为原子武器。但实质上是原子核的反应与转变，所以称核武器更为确切。

参考资料来源：百度百科—原子弹

能量威力煤、石油等矿物燃料燃烧时释放的能量，来自碳、氢、氧的化合反应。 一般化学炸药如三硝基甲苯（TNT）爆时释放的能量来自化合物的分解反应。在这些化学反应里，碳、氢、氧、氮等原子核都没有变化，只是各个原子之间的组合状态有了变化。核反应与化学反应则不一样。在核裂变或核聚变反应里，参与反应的原子核都转变成其他原子核，原子也发生了变化。人们习惯上称这类武器为原子武器。但实质上是原子核的反应与转变，所以称核武器更为确切核武器爆炸时释放的能量，比只装化学炸药的常规武器要大得多。例如，1千克铀全部裂变释放的能量约8×1013焦耳，比1千克TNT炸药爆炸释放的能量4.19×106焦耳约大2000万倍。核武器爆炸释放的总能量，即其威力的大小，常用释放相同能量的三硝基甲苯（TNT）炸药量来表示，称为三硝基甲苯（TNT）当量。美、苏等国装备的各种核武器的三硝基甲苯（TNT）当量，小的仅1000吨，甚至更低；大的达1000万吨，甚至更高小男孩”结构945年8月，美国投到日本广岛的那颗原子弹（代号叫“小男孩”）采用的就是枪式结构，弹重约4100公斤，直径约71厘米，长约305厘米。核装药为铀235，爆炸威力约为14000吨三硝基甲苯（TNT）当量。在枪式结构中，每块核装药不能太大，最多只能接近于临界质量，而决不能等于或超过临界质量。因此当两块核装药合拢时，总质量最多只能比临界质量多出近一倍。这就使得原子弹的爆炸威力受到1了限制2 胖子”结构 美国投于日本长崎的那颗原子弹（代号叫“胖子”），采用的就是内爆式结构，以钚239作核装药。弹重约4500公斤，弹最粗处直径约152厘米，弹长约320厘米，爆炸威力估计为20000吨三硝基甲苯（TNT）当量。 原子弹的进一步发展就是氢弹，或称为热核武器。氢弹利用的是某些轻核聚变反应放出的巨大能量。它的装药可以是氘和氚，也可以是氘化锂6，这些物质称为热核材料。按单位重量的物质计，核聚变反应放出的能量比裂变反应更多，而且没有所谓临界质量的限制，因而氢弹的爆炸威力更大，一般要比原子弹大几百倍到上千倍。 不过热核反应只有在极高的温度（几千万度）下才能进行，而这样高的温度只有在原子弹爆炸时才能产生，因此氢弹必须用原子弹作为点燃热核材料的“雷管”。氢弹爆炸时会放出大量的高能中子，这些高能中子能使铀238发生裂变。因此在一般氢弹外面包一层铀238，就能大大提高爆炸威力。这种核弹的爆炸，经历裂变一聚变—裂变三个过程，所以称为“三相弹”。它的特点是成本低、威力大、放射性污染多。 还有一种新型核弹，即所谓中子弹。中子弹实际上可能是一种小型氢弹，只不过这种小型氢弹中裂变的成分非常小，而聚变的成分非常大，因而冲击波和核辐射的效应很弱，但中子流极强。它靠极强的中子流起杀伤作用，据称能做到“杀人而不毁物”。原子弹是用铀制造的，也可以用钚制造，但钚是通过铀而制得的。而氢弹则必须用原子弹来引。因此，归根结帮，核武器、热核武器的制造都离不开铀。因此，在过去，在今天，在今后相当长一个时期内，最重的天然元素之所以重要，首先在于军事上的需要

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各国第一颗原子弹爆炸的时间：美国是1945年7月16日，这也是世界上第一颗原子弹爆炸；苏联是1949年；英国是1952年；法国是1960年；中国是1964年10月16日，由此成为第五个有核国家。

各国第一颗原子弹爆炸的时间：

1945年7月16日，美国成功爆炸了世界上第一颗原子弹。

1949年，苏联爆炸成功自己的第一颗原子弹。

1952年，英国第一颗原子弹爆炸获得成功。

1960年，法国第一颗原子弹爆炸获得成功。

1964年10月16日，中国原子弹爆炸成功，成为第五个有核国家。

1964年10月16日下午3点，罗布泊上空炸出了一朵巨大的蘑菇云，那是中国自主研发的第一颗原子弹爆炸成功的信号。这标志着我国的国防向前迈出了关键的一步，成为继美国、苏联、英国、法国之后的第五个拥有核武装的国家。

核武器爆炸时释放的能量，比只装化学炸药的常规武器要大得多。例如，1千克铀全部裂变释放的能量约8×1013焦耳，比1千克TNT炸药爆炸释放的能量4.19×106焦耳约大2000万倍。核武器爆炸释放的总能量，即其威力的大小，常用释放相同能量的三硝基甲苯（TNT）炸药量来表示，称为三硝基甲苯（TNT）当量。美、苏等国装备的各种核武器的三硝基甲苯（TNT）当量，小的仅1000吨，甚至更低；大的达1000万吨，甚至更高。

945年7月16日，美国成功爆炸了世界上第一颗原子弹。

原子弹是利用核反应的光热辐射、冲击波和感生放射性造成杀伤和破坏作用，以及造成大面积放射性污染，阻止对方军事行动以达到战略目的的大杀伤力武器。主要包括裂变武器（第一代核武，通常称为原子弹）和聚变武器（亦称为氢弹，分为两级及三级式）。亦有些还在武器内部放入具有感生放射的氢元素，以增大辐射强度扩大污染，或加强中子放射以杀伤人员。

能量威力：

煤、石油等矿物燃料燃烧时释放的能量，来自碳、氢、氧的化合反应。 一般化学炸药如三硝基甲苯（TNT）爆炸时释放的能量，来自化合物的分解反应。在这些化学反应里，碳、氢、氧、氮等原子核都没有变化，只是各个原子之间的组合状态有了变化。核反应与化学反应则不一样。在核裂变或核聚变反应里，参与反应的原子核都转变成其他原子核，原子也发生了变化。人们习惯上称这类武器为原子武器。但实质上是原子核的反应与转变，所以称核武器更为确切。

核武器爆炸时释放的能量，比只装化学炸药的常规武器要大得多。例如，1千克铀全部裂变释放的能量约8×1013焦耳，比1千克TNT炸药爆炸释放的能量4.19×106焦耳约大2000万倍。核武器爆炸释放的总能量，即其威力的大小，常用释放相同能量的三硝基甲苯（TNT）炸药量来表示，称为三硝基甲苯（TNT）当量。美、苏等国装备的各种核武器的三硝基甲苯（TNT）当量，小的仅1000吨，甚至更低；大的达1000万吨，甚至更高。