Bombe atomiche e terremoti

Pochi giorni fa, durante una discussione su un forum che frequento da diversi anni, è stato paragonata la potenza di un terremoto a quella di un'esplosione nucleare.
E' sempre difficile calcolare la potenza di un terremoto. Non per quanto riguarda la scala o l'entità dei danni (anche se non è sempre semplice), ma quando si paragona la potenza di un sisma con quella di una bomba atomica la questione si fa relativamente complicata.
Mi è quindi venuto in mente di dare qualche informazioni in più su come sia possibile confrontare la potenza di un terremoto con quella di un ordigno nucleare. Informazioni molti elementari, ma che potrebbero aiutare a fare chiarezza nelle menti di chi non sa come fare un confronto tra le due situazioni.
Partiamo dalla base: l'energia sprigionata da un'esplosione atomica si calcola in "ton" o suoi multipli (chilotone, megatone) o sottomultipli (millitone, microtone). Un "ton" è l'equivalente all'energia sprigionata da una tonnellata di tritolo (trinitrotoluene), un esplosivo detonante molto comune noto da oltre un secolo.
Il chilotone di tritolo viene utilizzato comunemente per calcolare l'energia sprigionata da qualunque esplosivo, specialmente se si parla di orgigni nucleari, dato che la loro potenza è superiore a quasi qualunque esplosivo convenzional. Giusto per dare un'idea della potenza di alcuni ordigni convenzionali e atomici, ecco alcuni esempi:
- Bomba con 250kg di esplosivo ad alto potenziale: 0,00025 chilotoni.
- Nagasaki: 10-30 chilotoni
- Bomba atomica di Bikini: 20 megatoni (20.000 chilotoni)
- Bomba Tsar: 50 megatoni
Per quanto riguarda gli effetti di esplosioni simili, consiglio di visitare questo post di ieri.
Se passiamo ai terremoti, il grande pubblico (io e voi) è a conoscenza di due principali scale di classificazione dell'intensità di un movimento tellurico: la scala MCS (Mercalli, Cancani, Sieberg) e la scala Richter. La prima misura l'intensità di un terremoto sulla base delle conseguenze del sisma, mentre la seconda misura la magnitudo di un terremoto, l'energia sprigionata dal sisma.
Per paragonare l'energia generata da un'esplosione atomica con quella emessa da un sisma occorre utilizzare la scala Richter parallelamente alla scala "TNT equivalent", confrontando i joules dei diversi eventi e mettendoli in relazione tra le diverse scale.
Ecco che, grazie a queste due tabelle (che trovate sulla Rete cercando su Google "TNT equivalent" o "kiloton") possiamo avere un'idea della relazione tra l'energia emessa da una bomba nucleare e un terremoto.

RichterTNTJoulesEvento

0,280.3g337.2 kJBomba a mano di grosse dimensioni

3,74 9,5 t40 GJEsplosione di Chernobyl

7,0476 kt2 PJTerremoto di Haiti del 2010

7,11,5 Mt6,2 PJ Terremoto di Messina del 1908

7,79,7 Mt40,6 PJTerremoto di Sumatra del 2010

8,250 Mt210 PJBomba Tsar

8,49200 Mt840 PJKrakatoa

8,8357 Mt1,5 EJTerremoto cileno del 2010

9,0476 Mt2 EJTerremoto del 2011

9,02800 Mt3,2 EJEruzione del vulcano Toba, 75.000 anni fa

9,33,8 Gt15,8 EJ Terremoto e tsunami del 2004

12,25 95,2 Tt 400 ZJImpatto che creò il cratere Chicxulub, 65 milioni di anni fa

LEGENDA

g = grammi
t = tonnellate
kt = chilotoni
Mt = megatoni
Gt = gigatoni
Tt = teratoni
kJ = chilojoules
GJ = gigajoules
PJ = petajoules
EJ = esajoules
ZJ = zettajoules

E' ovvio che questa serie di dati va presa con le molle. Per prima cosa, come accennavo prima, non è di certo molto semplice comprendere la reale quantità di energia sprigionata da un sisma. Se poi al terremoto aggiungiamo l'energia di un ipotetico tsunami, i calcoli si fanno ancora più approssimativi.
C'è da dire, poi, che l'energia sprigionata da una bomba atomica viene calcolata basandosi sulla quota di scoppio ottimale a massimizzarne la potenza. Se si fa esplodere una bomba all'altezza del suolo, parte dell'energia liberata dal "blast", l'esplosione vera e propria (non considerando volutamente la radiazione termica) avrà potenza ridotta rispetto ad una detonazione alla quota di scoppio ottimale.
Non è quindi semplicissimo paragonare l'energia generata da un terremoto e le sue conseguenze con quella di un'esplosione atomica. Ma, fortunatamente, al mondo esistono geologi che fanno il lavoro per noi, e che pubblicano dati relativamente comprensibili (per noi comuni mortali) in grado di farci capire a grandi linee come funzionano questi fenomeni devastanti della natura.