A szegényített urán az az urán, amelynek izotópösszetételében kevés a könnyű izotóp, a 235 U 0,2–0,4% -a között van (a természetes urán tartalma 0,7204% 235 U-ban van). Ez urándúsító üzemek vagy kiégett fűtőelemek feldolgozó üzemeinek mellékterméke .
A kémiai tulajdonságok (különösen a kémiai toxicitás) az izotóp összetételével nem változnak.
A radioaktivitást a szegényített urán alacsonyabb, mint a természetes urán, mivel a kisebb arányban fény izotópok 234 U és 235 U , amelynek van egy rövidebb felezési mint az izotóp 238 U. L néven szegényítetturán Nincsenek meghatározott összetételű, nem lehet pontosan leírni, tulajdonságai bármely ponton lehetnek a természetes urán és az urán 238 között . Ezenkívül a nyilvántartásból elmondható, hogy a szegényített urán fokozatosan szekuláris egyensúlyba kerül a bomlási láncának összetevőivel , ami fokozatosan növeli az eredetileg vegyileg tisztanak feltételezett szegényített urán radioaktív aktivitását (négyszeresére a világi skálán) .
A természetes urán viszonylag elterjedt a földkéregben , különösen a gránitban és az üledékes talajokban. Az uránkoncentráció ezekben a kőzetekben 3 g / tonna nagyságrendű .
Az urán 238 bomlási lánca megmutatja az egymást követő bomlások láncolatát, amelyet egy ilyen izotóp idővel stabil elemzé alakít át , 206 Pb ólommá . Minden bomlás átalakítja az izotópot egy új elemmé, és látja az α részecske emisszióját. ( héliummag ) vagy β - (elektron).
Az uránt három különböző úton állították elő, mindegyik út különböző izotóp összetételhez (és radiotoxicitáshoz ) vezetett.
A szegényített urán első történelmi előállítása a természetes uránnal működő CANDU , UNGG vagy RBMK típusú atomerőművek volt , amelyeket eredetileg katonai célú plutónium előállítására (majd villamos energia előállítására) szántak . A kiégett nukleáris üzemanyag kezelése után, amely lehetővé teszi a plutónium , a hasadási termékek és más aktinidok kémiai elválasztását , az üzemben fel nem használt urán újrafeldolgozott urán . A 235 izotóp szintje 0,2% nagyságrendű, amely a kiégett fűtőelem égési sebességétől függően változik . Ezt követően a dúsított uránból képzett üzemanyag újrafeldolgozásával újrafeldolgozott uránt is előállítottak , amelynek izotópos sebessége nagyobb (0,4% nagyságrendű). Ez az urán nyomokban hasadó termékeket tartalmaz, de tartalmaz még sokkal radioaktívabb U-234 és U-236 izotópokat is, amelyeket kémiailag nem lehet elválasztani az urán többi részétől. Az újrafeldolgozási műveletek számát korlátozza a kiégett fűtőelemekben jelen lévő U-234 és U-236 izotópok újrafeldolgozott uránjában történő fokozatos felhalmozódása, amelyek nem hasadók, sőt erősen radioaktívak.
Ezt követően a természetes uránból származó urán dúsítását úgy fejlesztették ki, hogy dúsított uránt állítson elő, amely szükséges az atombombákhoz és az atomerőművek számára a víz vagy forrásban lévő víz nyomásához . A dúsító üzem az uránt két áramra választja szét, az egyik 235 izotóppal dúsítva (ami a kívánt termék), a másik pedig kimerített, ezért kevesebb uránt tartalmaz 235 (és gyakorlatilag több uránt 234). Az izotópos elválasztás után az urán a folyamat mellékterméke marad. Ezt elutasítják 0,2–0,3% nagyságrendű izotópos sebességgel, a folyamat gazdasági optimuma a természetes urán és a szétválasztó munkaegység költségének arányától függ .
Végül az újrafeldolgozott urán a természetes urán helyett maga is dúsítható a benne lévő urán 235 kinyerése céljából, ha a gazdasági körülmények vonzóvá teszik ezt a műveletet. Az izotópos dúsítás hajlamos elválasztani az U-234-et a dúsított frakcióval, de a nehezebb U-236 általában a kimerült komponensnél marad. A radioaktív izotóp ezen koncentrációja a kimerített újrafeldolgozott uránt radiotoxicitása szempontjából sokkal veszélyesebbé teszi, mint a természetes uránból nyert párja.
Ez a szegényített urán nem használható a jelenlegi atomreaktorokban, de a nemesítő reaktorokban üzemanyagként használható .
Globális kimerült uránkészlet
Ország | Szervezet | UA készletek (tonna) | Keltezett |
---|---|---|---|
Egyesült Államok | DÁMVADTEHÉN | 480 000 | 2002 |
Oroszország | FAEA | 460 000 | 1996 |
Franciaország | Areva NC | 315 000 | 2017 |
Egyesült Királyság | BNFL | 30 000 | 2001 |
Németország | URENCO | 16 000 | 1999 |
Japán | JNFL | 10 000 | 2001 |
Kína | CNNC | 2000 | 2000 |
Dél-Korea | KAERI | 200 | 2002 |
Dél-Afrika | NECSA (en) | 73. | 2001 |
TELJES | 1,188,273 |
Nukleáris felhasználás: A szegényített urán átalakítható a gyors neutronreaktorok üzemanyagaként értékesített urán-oxiddá . Oroszországban az Atomenergoprom 2009 végén jelentette be Zelenogorskban ( Krasznojarszk régió ) az AREVA- val társult egyik leányvállalatának beindítását, és az areva NC eljárás alapján a szegényített urán (DUF) széndá alakításának első egységét. dioxán, urán 238 UO 2 ( várhatóan 10 000 t / év ).
Nem nukleáris felhasználás: A szegényített uránt ma már szinte az összes nem nukleáris urán-felhasználáshoz használják, mivel fizikai tulajdonságai nagyon hasonlóak a természetes uránhoz.
A szegényített urán nagy sűrűsége ( 19 050 kg m −3 ) és viszonylag alacsony ára miatt előnyösebb más hasonló sűrűségű fémekkel szemben ( ozmium 22 610 kg m −3 ; irídium 22 562 kg m −3 ; platina 21 090 kg m −3 ; rénium) 21 020 kg m −3 ; arany , 19 300 kg m − 3 ; volfrám 19 250 kg m − 3 ) bizonyos alkalmazásoknál, toxicitása ellenére .
Ez is piroforikus , vagyis finom eloszlású formában környezeti hőmérsékleten spontán meggyulladhat.
A fő alkalmazások közül:
Korábban a szegényített urán ellensúlyként szolgált a repülőgép farka és szárnyainak mozgó részeiben, mielőtt az 1980-as években volfrám kiszorította volna ebben a felhasználásban . Például valamivel kevesebb, mint 400 kg UA-t találunk a Boeing 747 első verzióiban .
A DU "behatolóként" való felhasználásának ötlete a második világháborúig nyúlik vissza, amikor Albert Speer, Reich fegyverzetminisztere volfrámhiány miatt alkalmazta. Az urán sűrűsége miatt jó jelölt a páncéltörő lőszerként használt nyílhéj anyagaként . Ezenkívül a becsapódás által porított urán pirofor tulajdonságokkal rendelkezik , ami áthatolási képességéhez növeli a gyújtó képességet, amely általában felrobbantja a célpontját.
Az első öbölháború 1990-tőlKimerült urán lőszereket használtak az Egyesült Államok az első iraki öböl-háborúban (1990–1991). Becslések szerint 320 és 800 tonna között lőttek le iraki csapatokra Kuvaitból való kivonulásuk során .
Koszovói háború 1998-tólA NATO átadta az ENSZ jelentését, és megadta a robbantási térképeket, amelyekben megadta, hogy a koszovói háborúban használta (1998 március - 1999. június) kimerített uránlőszerek, elsősorban az USA A-10-es bombázóinak több mint 100 küldetésében , 31 000 szegényített uránlőszer leadásával.
Iraki háború 2003-tólAz iraki háború alatt (2003. március - 2011. december), a háború első hónapjaitól kezdve az Egyesült Államok szegényített uránbombákat használt a városi területeken. Több száz tonna kimerített uránlőszer került leadásra.
Feltételezett linkek az új egészségügyi állapotokhozAz Öböl-háború szindrómáját és a balkáni szindrómát vádolták a szegényített uránfegyverek alkalmazásának lehetséges hatásaiért. A felhasznált szindrómák attól függően változnak, hogy a lakosságra vonatkoznak-e ( leukémia , veleszületett rendellenességek gyermekeknél, emlőrák stb .)> Vagy harcosok (krónikus fáradtság, memóriavesztés, csökkent légzési kapacitás stb.). Ezt az imputációt ellentmondásos módon alkalmazzák az ilyen típusú lőszerek nemzetközi szintű betiltására, különösképpen azzal érvelve, hogy amennyiben az uránt mérgezőnek (radiológiai vagy vegyi anyagnak) kell tekinteni, használatát illegálisnak kell tekinteni. tekintettel a nemzetközi jogra. A veteránok kártérítési igényei is ezeken az igényeken alapulnak.
Egyes források megkérdőjelezik a szegényített urán veszélyességét: megerősítik, hogy a leírt tünetek nem értenek egyet az ismert urán káros hatásaival; továbbá, hogy ilyen tüneteket jelentenek azoknál az embereknél, akik nem voltak lövöldözési zónákban. Az ezen sztrájkok által érintett helyszínek helyszíni vizsgálata e források szerint csak a radioaktivitás enyhe növekedését, néha észrevehetetlen növekedését azonosítaná, amelyet azonban számos más tanúvallomás vitat (számos uránfegyverrel készített dokumentumfilmben látjuk hogy a radioaktivitás a szennyezett területeken, például Irakban, gyakran meghaladja a 100 mikroSieverts / órát, és óránként akár 4 milliSieverts is elérheti az ilyen fegyverek által megsemmisített harckocsikban). Az összes ezzel a kérdéssel foglalkozó belső vagy nemzetközi közintézmény jelenlegi álláspontja nagyon világos és folyamatosan megismétlődik: „Jelenleg nincs bizonyíték arra, hogy a szegényített urán-lőszerek használatának való kitettség kockázatot jelentene. a NATO által vezetett erők személyzete vagy a balkáni civil lakosság. Mindazonáltal meg kell jegyezni, hogy Belgium 2007-ben betiltotta a szegényített uránfegyverek használatát ("Mahoux" törvény), sőt megtiltotta az ilyen fegyvereket gyártó vállalatokba történő beruházásokat. Azt is állítják, hogy a veteránoknál jelentett rendellenességeket inkább a stressznek tulajdonítják, és hogy a figyelembe vett tünetek nem feltétlenül lesznek statisztikailag szignifikánsak, de ezt megkérdőjelezhetjük, mert Irak, egy olyan ország, ahol szegényített uránfegyvereket használtak. , a legmagasabb a leukémia és a lymphoma aránya a világon ( Afganisztán , egy másik erősen bombázott ország meglehetősen szoros szinten van) - derül ki a WHO 2009-es statisztikáiból.
A leukémia és a limfóma a rák két típusa, amelyek meglehetősen gyakran jelentek meg az uránfegyverekkel szennyezett területeken, mert a forrásból származó alfa-lövések miatt belélegzett vagy lenyelt por körül alakulhatnak ki, beleértve a relatív biológiai hatékonyság együtthatóját is . Valójában bebizonyosodott, hogy az alfa-részecskék bomlási energiájának egy kis része a bevitt vagy belélegzett kibocsátó források közvetlen szomszédságában lévő néhány sejtre koncentrálódik, ami lokálisan "rendkívül nagy" sugárterheléshez vezet. Ezt megerősíti a NATO kézikönyve az NBC AmedP6 (B) védekező műveleteinek orvosi vonatkozásairól, az alfa sugárzással kapcsolatos 506. fejezet, amely elismeri, hogy "rendkívül nagy sugárzási dózisok vihetők át a néhány cellába, amelyek közvetlenül a forrással szomszédosak. ”. Úgy tűnik, hogy az alfa-kibocsátók egészségügyi hatásait jelentősen alábecsülték. A Conflict and Health tudományos folyóiratban megjelent tanulmány kimutatta, hogy Fallujahban az urán gyakran megtalálható a rosszindulatú gyermekek szüleinek hajában. Szintén vegye figyelembe a Journal of Inorganic Biochemistry folyóiratban megjelent „Kimerült urán által katalizált oxidatív DNS károsodás: a jelentős alfa részecske bomlás hiánya” című cikket, amely azt állítja, hogy az urán szennyeződés rákos elváltozásokat indukálhat.
Az 1960-as évek óta - a sűrűsége miatt - a szegényített uránt ellensúlyként használják a polgári repülőgépek farkain, vezérlő felületein és csűrőinél. Ha ép, α és β radioaktivitása csak rövid távolságban terjed, nem tekinthető veszélyesnek. Másrészt, ha tűz vagy baleset során por vagy aeroszol formájában belélegzik, a túlélők, a mentőcsoportok és a szomszédok szennyeződhetnek. Európában légikatasztrófák során történt:
A szegényített urán radiotoxicitása nagymértékben függ származási forrásától:
NATO AASTP-1 dokumentum 1992. augusztus 25megjegyzi, hogy "a testnedvekben oldhatatlan urán formák belégzése olyan állapotot hozhat létre, amelyben a radiológiai hatás felülmúlja a kémiai toxicitás hatását". Az urán fémoxidjai esetében azonban inkább az oldhatatlan forma érvényesül. Az urán pedig egy nehézfém, amely sokáig elidőzik a test szerveiben, és csontokig vagy az agyig terjedhet. Akár az idegek kölcsönzésével is képes keringeni ... Több évig is megmaradhat a szervezetben, ezért szabadon nagy dózisú sugárzást okozhat.