おむすび1個は手榴弾4個分？TNT換算という考え方【第130号】

1️⃣爆発のエネルギーを表す単位に「TNT換算トン」があります
2️⃣火山の噴火や隕石の落下も「TNT換算」で表現できます
3️⃣おむすびも「TNT換算」できます

金谷一朗（いち） 2023.05.19

誰でも

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いちです，おはようございます．

タイにいます．急な出張で，2泊5日でタイに来ています．

長崎からいったん羽田へ向かい，羽田からバンコクへという長いフライトだったのですが，機中を泥のように眠ったため一瞬で到着しました．

いえ，僕の中では一瞬だったのですが，その間にも鬼のように仕事のメールが入っていまして……もう頭の中が爆発しそうなので，今号では「爆発」をテーマにお届けします．

ごめんなさい，酒飲みが酒を飲む言い訳のようなオープニングをお届けしてしまいました．

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爆発の威力を示す「TNT換算」
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我々エンジニアは「単位」をいつも考えています．たとえば「灯り」の明るさを測る「カンデラ（cd）」という単位があります．エンジニアは，この灯りは自転車用には十分だなとか，ちょっと足りないなとかではなく，何カンデラあるなと言うのです．ちなみに1カンデラはだいたい蠟燭（キャンドル）1本ぶんの灯りです．わかりやすいですね．

エンジニアを揶揄する冗談に，やつらは何にでも単位を付けたがるというものがあります．たとえば「口数」の単位「ディラック」というものもあります．1ディラックは1年に1語です．これはエンジニア兼物理学者だったポール・ディラックが無口であったことから生まれた単位なんだそうです．

さて，爆発に関しても単位があります．

爆発はエネルギーの放出なので，エネルギーの単位「ジュール（J）」を使うことが物理的には正しいのですが，それでは爆発の威力をイメージしづらいので，別の単位が考えられています．それが「TNT換算」という単位です．ジュールにしてもTNT換算にしても分かりづらい気がしますが，TNT換算という単位には合理的な存在理由があるのです．

TNTは化学物質「トリニトロトルエン」の略で，これは「超」有名な爆薬です．TNTよりも強力な爆薬は他にもあるのですが，化学的に安定で安価なためメジャーな爆薬として広く使われていました．たとえば第二次世界大戦やベトナム戦争で使われた「パイナップル」手榴弾はおよそ50グラムのTNTを使っていました．

僕も高校時代に，化学の先生にTNTの作り方を聞きに行ったことがあります．彼は「僕も作ろうとしたんやけどなあ，途中まではうまいこといったんやけども，最後TNTにするところが難しいんや」とはぐらかされてしまいました．化学の先生，いまどうされているかなあ．

ともかく，メジャーな爆薬としてのTNTの分量に換算することがこれまでよく行われてきました．というか，もはやTNT換算がスタンダードです．たとえば2020年に発生した「ベイルート港爆発事故」の爆発規模はTNT換算で500トンから1,100トンの間とされています．また長崎に投下された原爆の威力はTNT換算で21キロトン（21,000トン）とされています．

大きすぎてもはやスタンダードの意味がなさそうですが，単位としての「東京ドーム」みたいなものでしょう．琵琶湖の面積が「14,339東京ドーム」と言われても意味がわかりませんし，関西なんやからそこは「甲子園」やろがとも思うのですが，世の中の単位というのはそういうものです．栄養学における「カロリー（cal）」と思って諦めましょう．

そう言えば，TNT換算1グラムは1キロカロリーなので，ローソンのおむすびはだいたいTNT換算200グラムとなります．つまり手榴弾4個分！

人間が引き起こした最大の爆発は，旧ソ連（現ロシア）が実験した水素爆弾「ツァーリ・ボンバ」です．計画ではTNT換算100メガトン（100,000,000トン）の威力だったのですが，実験は半分の50メガトンで実施されました．とは言え長崎に投下された原爆の2,400倍の威力です．

ツァーリ・ボンバは北極海の高度4,000メートルで爆発したのですが，日本でも衝撃波が観測されました．

さて，自然現象でこのツァーリ・ボンバに匹敵する爆発が，同じくロシアで起こっています．

ツングースカ大爆発の位置

1908年6月30日，ロシア帝国のツングースカ川上流に隕石が落下しました．この隕石は直径50から60メートルとみられ，空中で爆発しました．その結果，約2,150平方キロメートル，東京ドーム4万6,000個ぶんの森林がなぎ倒されました．衝撃波は100キロメートル離れた家屋のガラス窓を割り，地球を一周したとも言われています．当初はTNT換算で最大30メガトンとも考えられていましたが，その後の調査でTNT換算5メガトンであることがわかりました．

とは言えこれだけの衝撃ですから，もし爆発が1908年ではなく1945年に起こっていたら，核爆発と間違えられていたでしょう．

不幸なことに，ツングースカ大爆発は日露戦争からロシア革命にかけての間の混乱の時期に発生したため，学術的な調査は行われませんでした．ソ連成立後に本格的な調査が行われたのですが，ツングースカ大爆発の原因が隕石だと決定的に理解されたのは2013年，つまりはソ連崩壊後でした．この調査で，隕石落下の直接の証拠となる鉱物が地中から発見されました．

現代でこそ，隕石落下はカメラで収められたり，すぐに現地調査が入ったりして確実な証拠が抑えられることが多いのですが，20世紀初頭のツングースカ大爆発ではリアルタイムの証拠集めがなかったのです．これはおよそ6,604万年前にユカタン半島で起こった大爆発と同じ事情です．このときは隕石よりも巨大な小惑星が地球に落下したと考えられています．もちろん，目撃証言はない……というよりは，ホモサピエンスがまだ生まれていないので，証拠集めは状況証拠に限られます．

では人類史において，ツングースカ大爆発よりも大きな爆発はあったでしょうか？

NASAによれば，2022年のフンガ・トンガ火山噴火の規模はTNT換算で10メガトン（10,000,000トン）だったそうです．当時大きなニュースになりましたが，それでも10メガトンだったのですね．

インドネシア・スンバワ島のタンボラ山が1815年に噴火しています．この噴火の影響は凄まじく，半径1,000キロメートルに渡って火山灰を降らせ，大火砕流は海に達して津波を起こし，地球規模で天候を変え，その結果10万人程度が命を落としたと言われています．

この噴火で放出されたマグマは2✕10¹⁴キログラムと推定されています．マグマ1キログラムあたりの熱量が100万ジュールだそうですから，熱量だけを拾っても2✕10²⁰ジュールあったことになります．TNT1トンが4.2ギガジュールに相当しますから，換算するとTNT48ギガトン（48,000,000,000トン）に相当します．これはツァーリ・ボンバ1,000個ぶんに計算上は相当します．

タンボラ山の噴火と同規模だったと考えられているのが，約7,300年前に日本の薩摩半島の南で噴火した海底火山です．この噴火は九州南部の縄文文化を壊滅させました．

ちなみに，地球上の種の3/4を絶滅に追いやったと考えられるユカタン半島の大爆発は，ツァーリ・ボンバ30万個ぶん，TNT換算だと15テラトン（15,000,000,000,000トン）と推定されています．

核爆弾，隕石落下，火山噴火をTNT換算というひとつの単位で見つめてみました．もちろん，おむすびをTNT換算してみたみたいに，正しい計算が正しい爆発の威力を表すものではありません．

それでもこのようにしてスケールを統一してみて，なんとなく規模感を想像するのがエンジニアのやり方なのです．

松原隆彦：文系でもよくわかる　世界の仕組みを物理学で知る

最先端の物理学が，金融の世界を制している．輪廻転生は物理学では正しい．AIが人間を不死にする．◆日本の宇宙論，物理学の第１人者が解き明かす，新しい世界の見方．最先端の物理学を誰でも分かるように解き明かします．量子論によって，我々の人生が変わる！◆文系でも物理学に興味のある人や，新しいものの見方を模索している人へ向けた新しい物理学の解釈．

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タイトルの「文系でもよくわかる」は文系に失礼だと思うのですが，物理的なものの見方を知るには良い本だと思います．

TED

フィル・プレート：小惑星から地球を守るには（日本語字幕）

直径10キロの大きさで，瞬く間に文明を終わらせるものとは何か？それは小惑星であり，宇宙に多く存在しているのです．小惑星が破壊する過程とそれを食い止めるために我々がすべき事を，ユーモアと優れた視覚効果を交えたトークで，フィル・プレート氏がTEDボルダーの観客達を魅了します．

TED

ツングースカ大爆発も，ユカタン半島の大爆発もこのトークの中で紹介されています．もし，同じような隕石や小惑星が地球に接近してきたら，我々はどうすればよいのでしょうか．このトークでは驚きの解決方法が示されています．隕石に着陸しなくても，また核爆弾を打ち込まなくても良いのです．

匿名質問サイト「マシュマロ」および質問サイト「Quora」で質問を受け付けています．普段はツイッターでお返事を書いていますが「ニュースレター読んでます」と入れていただければ，こちらのニュースレターでより長めの回答を書かせていただきます．

今週はこちらの質問から．

デザインとアートの違いは何ですか？

Quora

高度なデザインと高度なアートは区別がつかないので，デザイナーとアーティストの違いについてお答えしたいと思います．

デザイナーは「医者」で，アーティストは「患者」です．

デザイナーはクライアントの問題を解決します．一方で，アーティストは「俺を見てくれ」という病気にかかった人です．

このレターの最後に匿名質問サイトへのリンクを貼っています．質問をお待ちしております．

タイで開催されている国際会議に飛び入りで参加しています．会場が泰日工業大学ということもあって，日本からの参加者も多いのですが，ひげのせいかなかなか日本人とは認識してもらえず……この会議はエンジニアリング系とビジネス系が集まっているのですが，僕はあえてビジネス系のセッションに顔を出して勉強しています．マレーシアやインドネシア出身の方々に加えて，インド系，西アジア系の参加者も目立ちます．