Icon up Overzicht

Warmtebom (Exaktueel)

Onderwerp: Aarde & Klimaat (havo), Arbeid en energie

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.

In de Volkskrant van 25 januari 2020 wordt, in de rubriek ‘KLOPT DIT WEL?’, de bewering getest dat de opwarming van de oceaan te vergelijken is met de hoeveelheid warmte van vijf atoombommen per seconde. In de inleidende tekst wordt uitgelegd dat wetenschappers en journalisten zoeken naar vergelijkingen die voor mensen te snappen zijn en die de ernst van de opwarming van de aarde duidelijk moeten maken.

Maar klopt deze bewering wel?

Daarvoor ga je rekenen met een aantal metingen door klimaatwetenschappers en met wat natuurkundige basiskennis.

Klimaatwetenschappers houden door middel van een netwerk van bijna vierduizend ronddrijvende boeien verspreid over de oceanen, de temperatuurverandering van het zeewater tot op een diepte van 2 km bij. In de afgelopen 25 jaar werd een temperatuurtoename van 0,075 kelvin gemeten in de bovenste 2 km. In het artikel wordt gezegd dat daar 228 zetajoules (228 · 1021 J) voor nodig is. De oppervlakte van de aarde is 510 · 106 km2 en die bestaat voor 72% uit zeewater.


Figuur 1. 15 kiloton atoombom explosie, tijdens een test in Nevada, 1951. Bron Wikipedia.

a) Ga met een berekening na of deze hoeveelheid energie klopt.

De energie die vrijkomt bij explosie van bommen – en ook bij atoombommen – wordt naast het gebruik van SI-eenheden, uitgedrukt in kiloton TNT.  De bedoelde atoombom heeft een kracht van 15 kiloton TNT.

b) Zoek op met hoeveel joule dat overeenkomt.

c) Ga na of de bewering klopt dat de oceanen opwarmen met 5 atoombommen per seconde.

Bij de explosie van een atoombom komt ook veel straling vrij en is er sprake van een enorme drukgolf. Een van de genoemde klimaatwetenschappers vindt de vergelijking niet erg gelukkig en zou liever een andere vergelijking zien die de mensen zich beter kunnen voorstellen. Hij stelt dat dat de oceanen opwarmen met evenveel energie als wanneer elke persoon op aarde (7,8 miljard in 2020) 100  magnetrons dag en nacht laat draaien op vol vermogen van 1100 W. Pure warmte.

d) Ga met een berekening na of je dan ook op de genoemde hoeveelheid energie van 228 · 1021 J uitkomt.