Обедненный уран и богатая фантазия

Рефераты по науке и технике » Обедненный уран и богатая фантазия

А.Б.Колдобский МИФИ г. Москва

Совместными усилиями некоторых экологов и СМИ кажется найдено новое «атомное пугало». Таковым стало боевое применение в иракском и возможно в косовском конфликтах бронебойных снарядов с сердечником из обедненного урана.

Жуткие сообщения о тяжелых неизлечимых заболеваниях решительно всех органов вследствие воздействия этого «дьявольского вещества» как на военнослужащих так и на гражданское население в зоне конфликта создают впечатление о таких боеприпасах как о каком-то новом виде оружия массового уничтожения. В этой связи американских военных порой сравнивают с пилотами бомбившими Хиросиму и Нагасаки.

Отвлекаясь от военно-политического аспекта вооруженных конфликтов вообще замечу что осуждать размахивание военной дубинкой следует с предельной точностью в аргументации и полным пониманием существа дела иначе осуждающий начинает выглядеть смешно а лучшего подарка осуждаемому не придумать (если только сама кампания осуждения им же и не инициирована о чем ниже).

О чем же идет речь в данном случае? Уран как ядерный материал представляет интерес в общем лишь постольку поскольку он содержит легкий изотоп высокой делимости – уран-235. Его в естественном уране всего 0 7 % (остальное – уран-238) поэтому важнейшей областью ядерной индустрии являются промышленные технологии изотопного обогащения урана по урану-235. Степень этого обогащения может быть разной: от нескольких процентов для топлива большинства энергетических реакторов до 90 % и выше – для оружейного урана. Существо однако всегда одинаково: из некоторого исходного количества урана удаляется определенная часть урана-238 тем самым повышается процентное содержание урана-235. Можно конечно поступить и по-другому: не удалять уран-238 из естественного а добавить урана-235 – на этом принципе и основывается развивающийся в последнее время процесс конверсии оружейного урана

(ВОУ–НОУ). Но для этого уран-235 надо как минимум иметь и мы снова возвращаемся к первому подходу.

Вот эта удаляемая часть и называется обедненным ураном. Этот отходный шлаковый продукт технологий изотопного обогащения представляет собой почти чистый уран-238 – урана-235 в нем в 100 и более раз меньше чем в естественном уране. В ядерных (как впрочем и иных) технологиях он почти не применяется. Цепную реакцию деления в нем нельзя вызвать ни при каких условиях (понятие критической массы отсутствует). К современному ядерному оружию он естественно никакого отношения не имеет. А вот в качестве бронебойных сердечников снарядов малокалиберных (в частности авиационных) пушек он действительно используется. Такие снаряды входят например в боекомплект американского штурмовика А-10 и вертолета «Апач» одной из основных задач которых является борьба с бронетехникой.

Причин для этого много. Во-первых обедненный уран (как и естественный уран) – металл очень тяжелый (плотность 18 7 г/см3). Во-вторых очень твердый (220 кг/мм2 по шкале Роквелла). В-третьих достаточно тугоплавкий (температура плавления 1132 °С). Все это в совокупности и обуславливает высокую боевую эффективность таких снарядов. Наконец практика промышленных технологий изотопного обогащения накопила в ряде стран (в частности в США) тысячи и тысячи тонн этого материала. Поэтому он относительно дешев а это очень важно с учетом большого расхода содержащих его боеприпасов поскольку упомянутым артиллерийским системам присуща как правило высокая скорострельность.

А теперь обратимся к радиационным и экологическим аспектам. Начнем с того что с точки зрения опасности внешнего облучения обедненный уран в виде изделия любой формы (в частности бронебойного сердечника) ничуть не более опасен чем например кусок железа или меди. Разумеется он радиоактивен но огромный период полураспада (4 5 млрд лет) делает его радиоактивность почти неощутимой ведь интенсивность ионизирующего излучения радиоактивного материала обратно пропорциональна периоду полураспада. Далее обедненный уран – практически чистый a-излучатель и следовательно даже то «хилое» излучение которое испускают его ядра тут же задерживается самим материалом – пробег a-частиц в плотных средах не превышает долей микрона. Проникающего же g-излучения уран-238 не испускает а в природных урановых рудах его источником является не сам уран а находящиеся с ним в равновесии продукты его распада в первую очередь радий-226. Еще супруги Кюри установили что радиоактивность урановой руды неизмеримо выше чем выделенного из нее собственно урана. Эти продукты распада отделяются от урана на самых ранних стадиях технологий обогащения а для накопления радия в химически выделенном уране нужны тысячи лет – радиационное равновесие достигается через 5–6 периодов полураспада радия который составляет 1600 лет. Понятно что несколькими годами хранения обедненного урана в сравнении с этим временем можно пренебречь и считать что радия (и других радиоактивных продуктов распада в частности радона) в обедненном уране нет следовательно нет и сколько-нибудь заметного внешнего излучения а с ним – и соответствующей опасности.

Обратимся теперь к потенциальной угрозе попадания обедненного урана внутрь организма. Действующие «Нормы радиационной безопасности» (НРБ-96) и «Стандарты безопасности труда» (ГОСТ 12.1.005-76) рассматривают две возможные формы внутреннего воздействия урана: в виде мелкодисперсной пыли и растворимых соединений. Это и понятно – глотать уран кусками никто не собирается ни в промышленности ни в боевой обстановке. с другой стороны уран совершенно нелетуч (в отличие например от ртути или того же плутония) и сам по себе в виде газовой или мелкодисперсной аэрозольной фракции попасть во внешнюю среду не может.

Растворимые соединения исключаются сразу – химия урана такова что образоваться при боевом применении рассматриваемой системы оружия они не могут а в природных субстанциях (воде) уран почти нерастворим. Кстати говоря в НРБ вообще не рассматриваются растворимые соединения урана в качестве радиоактивной субстанции и их предельно допустимая концентрация в воде (1 8 мг/л) определяется не радиационным воздействием а химической токсичностью (с поражением главным образом почек). Это и неудивительно – в обменных процессах уран почти не участвует а попав в организм довольно быстро из него выводится (в отличие например от йода-131 жадно захватываемого щитовидной железой или стронция-90 накапливающегося в костной ткани). Что же до опасений (и громогласных высказываний) о долговременной экологической опасности вследствие постепенного вымывания соединений урана во внешнюю среду в чрезвычайно низких концентрациях то с этой точки зрения с гораздо большим основанием следует опасаться морской воды или минеральных источников где естественная концентрация урана во много раз выше чем в таких вымываниях. А в качестве главных виновников экологических бедствий рассматривать например рыболовов с их свинцовыми грузилами и охотников обильно начиняющих свинцовой дробью как уток и рябчиков так и (при промахах) реки болота и леса – предельно-допустимые концентрации растворимых соединений свинца намного ниже чем урана. О промышленности же и говорить нечего...

Обратимся теперь к нерастворимым соединениям урана. Наибольшая опасность обусловленная их воздействием справедливо связывается с поступлением в организм через органы дыхания с мелкодисперсной пылью и особенно аэрозолями. В этом случае действующими нормативами уран рассматривается как чрезвычайно вредное вещество с предельно-допустимой концентрацией в воздухе производственных помещений (в аэрозольной форме) 0 075 мг/м3. Возникают однако два вопроса. Первый: насколько реально достижение подобных концентраций в экологически значимом масштабе при боевом применении снарядов с урановым бронепробивающим сердечником? Ответ очевиден: абсолютно нереально. Здесь «производственным помещением» с большой натяжкой можно считать лишь внутренний объем танка или БМП при удачном попадании но в этом случае если экипаж спешно покидает подбитую машину «урановый» поражающий фактор не успевает сработать а если остается внутри то что тут и обсуждать? Что же до значимости «урановой опасности» на открытой местности то с учетом очевидных факторов понижающих концентрацию (ветер конвективные процессы и др.) и реально используемых в обсуждаемых боеприпасах количеств урана а также сравнительно небольшой его доли переходящей при боевом применении в пылевую и аэрозольную фракции об этом и говорить неловко.

Еще более интересен второй вопрос поскольку ответ на него во многом проясняет причину возникновения анализируемой «уранофобии». Именно: является ли экологическое и биологическое воздействие обедненного урана безотносительно к вариантам его реализации по своим последствиям чем-то настолько «кошмарным» что воздействие иных хорошо известных субстанций к нему и близко не стоит? Увы… Вот наудачу несколько значений предельно-допустимых концентраций (при аэрозольном воздействии) других вредных веществ вбрасываемых либо в доступные человеку экосистемы либо прямо в организм в чудовищных количествах и бурных осуждающих кампаний отнюдь не вызывающих: соединения свинца тоннами извергаемые в воздух стадами автомобилей – 0 005– 0 001 мг/м3 ртуть основа огромного количества химических производств – 0 01 мг/м3 бензопирен жадно поглощаемый курильщиками – 0 000 15 мг/м3 и т.д. А если обратиться к тем же конкретным боевым действиям вследствие которых и зародился новый атомный жупел то как-то язык не поворачивается находясь в здравом уме ставить всерьез эту проблему на фоне действительного экологического кошмара вследствие нефтяных пожаров от бомбардировок Ирака и разрушения югославских химических предприятий.

Автор вовсе не собирается переводить дискуссию на рельсы «сам дурак» или «бывает и хуже». Но для него вполне очевидно: проблема «катастрофальных экологических последствий» боевого применения «урановых снарядов» во многом вымышлена надута почти из ничего. Остается лишь предположить кому и зачем это нужно (и/или выгодно).

Здесь проглядываются два интереса. Первый: стремление хоть таким образом еще раз косвенно «укусить» атомную промышленность и энергетику по принципу «там уран и тут уран…». Такое подозрение в особенности усиливается при сопоставлении персоналий (личностных и групповых) авторов урано-бронебойной шумихи и их хорошо известным отношением к атомной энергетике. Не исключено впрочем что в некоторых случаях речь может идти и об искреннем непонимании того что «уран» и «дьявол» – все-таки разные вещи и кричать «Чур меня!» в первом случае вовсе необязательно. Однако к экологии это отношения не имеет.

Но автор допускает и другую версию. Нельзя забывать что речь идет об оружии о средстве вооруженной борьбы. С учетом этого вполне возможен умышленный вброс дезинформации направленный на преувеличение поражающей способности боевых средств с целью подавления морального духа и способности к сопротивлению не только непосредственного противника но и военнослужащих и гражданского населения в других странах против которых эти средства также могут быть обращены. Направленная дезинформация – неотъемлемая часть военной политики а в рассматриваемом нами случае ее воздействие многократно усиливается царящей в широких слоях общества радиофобией.

Автор разумеется целиком согласен с высказываниями журналистов и экологов что без урановых бронебойных снарядов было бы лучше чем с ними. Но это высказывание с учетом технического характера современных боевых действий по существу равнозначно следующему: мир лучше войны. Тут уж действительно не поспоришь.

Что же до упоминания о «жутких болезнях» военнослужащих и гражданского населения в зонах боевого применения рассматриваемых снарядов автор не может здесь обсуждать их ввиду полного отсутствия у него достоверной фактической информации. Речь идет о сведениях не на уровне эмоций а с изложением характера заболеваний их клиники частоты возникновения в сравнении с квалифицированно выделенными контрольными группами и т.д. Однако утверждения об обусловленности этих заболеваний радиационным воздействием урановых бронебойных сердечников сразу позволяют высказаться вполне определенно: верны либо эти утверждения либо все воззрения и опыт современной радиобиологии и радиационной физики.

Второму автор доверяет больше.