Osiromašeni uranijum

Metak od osiromašenog uranijuma

Osiromašeni uranijum je uranijum, koji ima smanjen udeo izotopa uranijuma-235. Raniji nazivi, kao "Q-metal", "depletalloy" i "D-38", koji su se odnosili na osiromašeni uranijum više se ne koriste.

Izvori

Osiromašeni uranijum, je sporedni proizvod procesa obogaćenja prirodnog uranijuma za upotrebu u nuklearnim reaktorima. Kada se eliminiše veći deo fisibilnog radioaktivnog izotopa prirodnog uranijuma, ostatak se nazovi osiromašeni uranijum. Manje čest izvor ovog materijala je prerađeno nuklearno gorivo. Poreklo osiromašenog uranijuma može se utvrditi na osnovu sadržaja uranijuma-236. Kao toksičan i radioaktivan otpadni proizvod, koji traži dugoročno skladištenje, kao i nuklearni otpad, osiromašeni uranijum je skup za skladištenje, ali to je relativno jeftino proizvesti. Glavni troškovi su oni koji su potrebni za proizvodnju metala uranijuma iz UF₆. Njegova izuzetno velika gustina, malo manje nego volframa, i njegova niska cena čine ga primamljivim za mnoge upotrebe. Međutim, materijal je podložan koroziji, i njegove sitne čestice su zapaljive.

Istorija

Osiromašeni uranijum se skladišti od 1940. godine. godine, kada su SAD i Sovjetskog Saveza počeli su sa svojim programima nuklearne energije i nuklearnog oružja. Iako, je moguće projektovati i nuklearne reaktore za civilnu upotrebu, koji bi koristili osiromašeni uranijum, samo 10% od svih reaktora koji su ikada napravljeni koristi ovu tehnologiju. I proizvodnja nuklearnog oružja i pomorskih reaktora zahtevaju koncentrisane izotope. U početku se osiromašeni uranijum, skladištio u nadi da će se naći efikasne tehnologije obogaćivanje, koje bi omogućile dalju ekstrakciju fisibilnih izotopa uranijuma koja se zadržala u njemu. Međutim, ove nade se nisu obistinile.

1970-ih godina Pentagon je objavio, da je vojska Sovjetskog Saveza razvila oklop za tenkove Varšavskog ugovora, koji NATO municija nije mogla da probije. Pentagon je počeo ispitivanje materijala sa kojim će proizvesti municiju veće probojne moći. Nakon testiranja različitih metala, istraživači su izabrali osiromašeni uranijum. On je koristan, kao municija, ne samo zbog svojih jedinstvenih fizičkih osobina i efikasnosti, ali i zato što je jeftin i lako dostupan. Volfram, kao potencijalni materijal, morao bi  da se uveze iz Kine. Sa zalihama osiromašenog uranijuma, koje su procenjene na više od 500 000 tona, finansijskog opterećenje skladištenja tolike količine radioaktivnog otpada, bilo je više nego očigledno. Zbog toga je bilo više ekonomski opravdano da se koristi osiromašeni uranijum, nego da se dalje čuva. Od kraja 1970-ih godina uSAD, SSSR, Ujedinjeno Kraljevstvo i Francuska počeli su da se pretvaraju svoje zalihe osiromašenog uranijuma u kinetičke penetratore.

Proizvodnja i dostupnost

Prirodni uranijum se sastoji od 0,71% uranijuma-235, 99,28% uranijuma-238 i oko 0,0054% uranijuma-234. Da bi proizvodio obogaćen uranijum koristi se proces izotopske separacije, sa kojima se izdvaja značajan deo U-235 koji se koristi za dobijanje nuklearne energije, oružja i u druge svrhe. Preostali "osiromašeni uranijum" sadrži samo 0,2% do 0,4% U-235. Zbog toga što se u prirodnom uranijumu nalazi tako mali procenat U-235, proces njegovog bogaćenja daje veliku količinu osiromašenog uranijuma. Na primer, da bi se proizveo 1 kg 5% obogaćenog uranijuma zahteva 11,8 kg prirodnog uranijuma, nakon čega je ostalo 10,8 kg osiromašenog uranijuma, u kome se nalazi samo 0,3% U-235.

Komisija za Nuklearnu Regulaciju (KNR), definiše "osiromašeni uranijum", kao uranijum u kome je procenat uranovog izotopa U-235, manje 0,711% od ukupne težine.

Svetske zalihe osiromašenih uranijuma

Država	Organizacija	Osiromašeni uranijum zalihe (tona)	Označena
SAD	DOE	480,000	2002
Rusija	FAEA	460,000	1996
Francuska	COGEMA	190,000	2001
Ujedinjeno Kraljevstvo	BNFL	30,000	2001
Nemačka	URENCO	16,000	1999
Japan	JNFL	10,000	2001
Kina	CNNC	2,000	2000
Južna Koreja	KAERI	200	2002
Južna Afrika	NECSA	73	2001
UKUPNO	1,188,273	2002

Vojne primene

Osiromašeni uranijum ima veoma veliku gustinu, od 19050 kg/m³, što je 70% veće gustine od gustine olova. Zbog njegove težine, projektila sa manjim prečnikom u poređenju sa istim od olova, ima manji aerodinamički otpor i bolji prodor, zbog većeg pritiska u trenutku udara. Projektil sa osiromašenim uranijumom često se zapali zbog svojih zapaljivih svojstava. Municija sa osiromašenim uranijum, u obliku artiljerske municije, tenkovske, i vojno-pomorske artiljerske municije, razvijena od strane oružanih snaga više zemalja. 

SAD je tvrdilo da svom naoružanju ne koristi osiromašeni uranijum, sve do 2001. godine, kada su naučnici UN pronašli dokaze, zagađenja osiromašenim uranijum tokom vojne agresije na teritoriju Srbije. Vojska SAD je priznala postojanje ovog problema i već sledećeg dana objavila da počinje da rade na rešavanju ovog problema. Većina vojne upotrebe osiromašenog uranijuma je, 30-mm artiljerijom, u osnovi, kao što je 30 mm PGU-14/B], koji se koristi GAU-8 Avenger top, koji je sastavni deo naoružanja A-10 Thunderbolt 2, avioni, koji se koriste vazdušne snage SAD. Granate kalibra 25 mm sa osiromašenim uranijum koristio M242 top, postavljen je na Bredli tenku i LAV-AT. Pomorski korpus SAD koristi projektile sa osiromašenim uranijum kalibra 25 mm PGU-20, koji je objavio GAU-12 Ekualizer top, koji je deo naoružanja aviona AV-8B Harrieri granate od 20 mm koristi se i M197 top u sastavu naoružanja AH-1 Kobra helikopter. Odbrana SAD u okviru svog raketnog sistema Phalanx CIWS i topove M61 Vulcan koristi 20-mm oklop probojne granate sa plastičnim omotačem, koje oni odbacuju, koji su pravljeni koristeći osiromašeni uranijum, koji je kasnije zamenjen volframom.

Oklopne ploče

Zbog svoje visoke gustine osiromašeni uranijum može da se koristi u oklopu tenka, gde se nalazi smešten između dve čelične ploče. Neki novi tenkovi američke proizvodnje M1A1HA i M1A2 Abrams proizvedene posle 1998. godine. godine u oklopnim pločama u prednjem delu trupa i ispred kupole tenka imaju ojačanja od osiromašenog uranijuma, a postoji i program nadogradnje ostatka oklopa.

Projektilna municija

Najčešća upotreba osiromašenog uranijuma u naoružanju su kinetički penetratori koji imaju protivoklopnu ulogu.  Granata se sastoji od dugačkog i tankog penetratora koji je obavijen omotačem koji se izbacuje. Izrađuje se od volframa i osiromašenog uranijuma ili od legure koja se naziva slaba legura.

Pri udaru sa metom, kao što je oklopno vozilo vrh granate se lomi tako da i dalje ostaje oštar. Udar i naknadno oslobađanje toplote uzrokuje njegovu dezintegraciju u prašinu koja se pali u kontaktu sa vazduhom zbog svoje zapaljivosti.  Nakon što uđe u vozilo on eksplodira, često paleći gorivo u vozilu i raznosi posadu i vozilo,

Vojska SAD koristi topove od 120 mm ili 105 mm koji su u sastavu M1 Abrams i M60A3 tenkova. Ruska vojska koristi municiju osiromašenog uranijuma u tenkovima od kasnih 1970. tih godina kao topovsku municiju od 115 mm topova u sklopu T-62 tenka i 125 mm topova u sklopu T-64, T-72, T-80 i T-90 tenkova.

Smatra se da između 17 i 20 zemalja ima u svojim arsenalima oružje sa osiromašenim uranijumom: SAD, Velika Britanija, Francuska, Rusija, Grčka, Turska, Izrael, Saudijska Arabija, Bahrein, Egipat, Kuvajt, Pakistan, Tajland, Irak i Tajvan. Municija s osiromašenim uranijumom se proizvodi u 18 zemalja. SAD i Velika Britanija su jedine, do sada priznale korišćenje ovog oružja.

Pravni status oružja

Međunarodni Sud Pravde 1996. godine, dao je mišljenje o legalnosti pretnje ili upotrebe nuklearnim oružjem. Ovo je postalo jasno, u stavu 54, 55 i 56, što je međunarodni zakon o otrovnim oružjima ( Druga haška konvencija, Haška konvencija i Ženevski protokol od 17. juna 1925. godine), ne uključuju i nuklearno oružje, zbog toga što njihova primarna i isključiva upotrebe nije da otruju ili uguše. Tokom 1996. i 1997. godine Potkomisija za Sprečavanje Diskriminacije i Zaštitu Manjina pri Komisiji za ljudska Prava Ujedinjenih nacija, pokrenula je dve inicijative. Oni su popisali oružja za masovno uništenje ili oružja indiskriminirajućeg efekta, ili takvog karaktera, da izazivaju suvišne povrede ili nepotrebnu patnju, i zahtevale od svih država, da smanje proizvodnju i širenje takvog oružja. Na listi je i oružje na bazi osiromašenog uranijuma. Ali, kako je oružje na bazi osiromašenog uranijuma relativno novo oružje ne postoji sporazum, kojim se njime upravlja, ograničava ili zabranjuje njegovo korišćenje.

2001. godine Karla del Ponte, glavni tužilac Međunarodnog suda za ratne zločine za bivšu Jugoslaviju, izjavila je da se upotreba oružja na bazi osiromašenog uranijuma od strane NATO-a  može se istražiti kao ratni zločin. Louise Arbour, naslednica Karla del Ponte kao glavni tužilac formirala je Veće tužioca, sa zadatkom da ispita ove optužbe. Veće je zaključilo da ne postoji posebna zabrana o upotrebi projektila na bazi osiromašenog uranijuma. Postoji rastući naučna rasprava, u kojoj je izražena zabrinutost u vezi sa povećanjem korišćenja takvih projektila. Traži se da se u budućnosti formira konsenzus u međunarodnim pravnim krugovima, gde upotreba takvog oružja krši osnovne principe zakona koji se primenjuju na oružje u oružanom konfliktu. Takav konsenzus danas ne postoji .

Civilne primene

Civilna primena osiromašenog uranijum veoma je ograničena, i kao po pravilu, povezana je sa njegovim radioaktivnim svojstvima. Glavna primena je kao balast, zbog svoje velike gustine. Takva primena uključuje jedriličarske kobilice, kao protivteža i potapajuća šipka u naftnim bušotinama, žiroskopskim rotorima, i na drugim mestima, gde postoji potreba da se poveća težina na što manjem prostoru. 

Koristi se i kao porcelan za zube, razne vrste hemikalija koje se koriste u hemijskim laboratorijama. Uranijum, bio široko korišćen kao materijal, koja je davao boju  farforu i staklu u 19. veku.

Osiromašeni uranijum se koristi za oblaganje izvora zračenja koji se koriste u medicini i industrijskoj radiografiji.

Rizici za zdravlje

Prostori na jugu Srbije na kojima su avioni NATO-a bacali, zabranjenu municiju sa osiromašenim uranijumom u toku bombardovanja 1999. godine.

Radiološka opasnost od čistog osiromašenog uranijuma je relativno niska, manja je od 60% od one koja nastaje kod prirodnog uranijuma, zato što je kod osiromašenog uranijuma već uklonjena većina radioaktivnih izotopa, kao i zbog dugog njegovog vremena poluraspada od 4,46 milijardi godina. Osiromašeni uranijum se razlikuje od prirodnog uranijuma po svom izotopskom sastavu, ali su biohemijske aktivnosti u većini slučajeva iste kao i kod prirodnog uranijuma. Uran je zapaljiv, kada je u obliku sitnog praha. On će korodirati pod uticajem vazduha i vode i proizvešće nerastvorljive uranijuma (IV) i rastvorljive uran-(IV) soli, kao što su uranil soli, koje su toksične. Uran se akumulira u nekoliko organa, kao što su jetra, slezina i bubrezi. Svetska Zdravstvene Organizacije je utvrdila dozvoljenu količinu rastvorljivih uranovih soli, u iznosu od 0,5 mg nedeljno/kg telesne mase. Hemijska toksičnost uranovih soli viša je od njegove radiološke toksičnosti. Radiološka opasnost zavisi od čistoće uranijuma, i postoji mogućnost da će osiromašenog uranijuma. To ne bi trebalo da se odnosi na osiromašenim uranijum, koji je dobijen, kao ostatak tokom procesa obogaćivanje uranijuma. Moguće opasnosti u toku izlaganja osiromašenom uranijumu privukla su pažnju zbog rezultata upotrebe municije sa osiromašenim uranijumom tokom rata u persijskom zalivu. Pojedini posmatrači smatraju da je uticaj uranijuma sa svim njegovim jedinjenjima mogao biti uzrok ili faktor doprinosa sindromu rata u persijskom zalivu. Mnogi naučnici ne veruju u to. Dugotrajni efekti na stanovništvo, koje živi u oblastima u kojima je korišćena municija sa osiromašenim uranijumom takođe izazvali zabrinutost.

• Izlaganje osiromašenom uranijumu može izazvati oštećenje bubrega kod ljudi.
• Osiromašeni uranijum je pokazao citotoksično, genotoksično i kancerogeno delovanje u ispitivanjima na životinjama.
• Epidemiološki podaci pokazuju da je uranijum izaziva ženske reproduktivne poremećaje kod ljudi.
• Dokazano je da kod glodara i žabe uranijumove soli rastvorljive u vodi imaju tetratogenetska svojstva.
• Dokaza o zdravstvenim efektima koje ima osiromašeni uranijum na ljude su nepotpuni.
• Nakon što je municija sa osiromašenim uranijumom korišćena tokom oružanog sukoba, prisustvo osiromašenim uranijum i njegovih jedinjenja u zemlji i u vodi, ili na opremi i u zgradama, može da zavisi od velikog broja faktora, a predstavlja kratkoročnu i dugoročnu opasnost za zdravlje lokalnog stanovništva.