Hét nehézség a kimerült urániumból, távíró, a világ minden tájáról

Alacsony radioaktivitás és gamma-sugárzás hiánya nem indokolja, hogy az anyag biztonságos legyen

Annak érdekében, hogy a szegecselt uránium lövedéke lövedékből felgyorsíthassa a 120 milliméteres fegyver hordójában a kívánt sebességet, egy speciális "szabot" -ra helyezik - egy raklap leesik a repülésből. FAS archív fénykép

Mint ismeretes, 1896-ban Anriine Henri Becquerel (1852-1908) felfedezte a radioaktivitást, és az első radioaktív sugárzás urán volt, pontosabban az urán só. Bizonyos értelemben Becquerel szerencsés volt: nagyapja, Antoine César Becquerel (Antoine César Becquerel. 1788-1878), az ásványi anyagok tanulmányozásáról széles körben ismert és nagy mennyiségű mintát gyűjtött össze. Az urániumdarabot, amely Henri Becquerel hírnevet adott, nagyapja gyűjteményéből kölcsönzött.

Már az első évtizedekben a huszadik században, miután a látványos felfedezése Mary (Marie Sk # 322 ;. Odowska-Curie 1867-1934) és Pierre Curie (. Pierre Curie 1859-1906) és Ernest Rutherford (. Ernest Rutherford 1871-1937), a jelenség a radioaktivitás a világ új, kvantum-relativisztikus képének kialakulásának egyik jelképévé vált. A fizikusok számára rövid idő alatt a radioaktív elemek az urán és a radium lettek a legfontosabb kémiai elemek. És már 1921-ben, a költő Andrej Belij (Boris Bugaev 1880-1934.) Írta a prófétai sorokat:

A világ szakadt a Curie kísérletekben
Atomos, robbanásszerű bomba
Elektronikus fúvókákon
Nem inkarnált hecatombia.

A tudományos közösség, ezek a sorok csak féktelen képzelet a költő, de csak tizenhét éves, 1938-ban Otto Hahn (Otto Hahn. 1879-1968) és Fritz Strassmann (Fritz Strassmann. 1902-1980) megnyitotta a hasadási urán. És két évvel később elindult a híres Manhattan-projekt. amely 1945-ben véget ért atomrobokok robbanásával - Hiroshima és Nagasaki fölött. Az egyik a két bombák hasadóanyag használt urán U 235 izotóp (a második bombát használt plutónium izotóp).

A 235 U izotóp felhalmozódása olyan mennyiségben, amely elegendő atombombát hoz létre. óriási erőfeszítéseket követelt az atomfegyverek alkotóitól. Valóban, egy kilogramm természetes urán tartalmazott 992,7 g izotóp U 238, és csak 7,2 g erősen radioaktív izotóp 235 U. extrakciója az izotóp uránérc végezzük egy nagyon komplex gyártási ciklus, a fennmaradó urán (lényegében 238 U) "kimerült urán" néven ismert; eredetileg az atomipar elkerülhetetlen hulladékának tulajdonították.

A szegényített uránt uretán-hexafluorid sótartályként tárolják - a beton alapokra helyezett tartályokban. Jelenleg mind az Egyesült Államokban, mind Oroszországban ugyanolyan mennyiségű - 700 000 tonna felhalmozódott. Energiaügyi Minisztérium

A szegényített urán kevésbé radioaktív, mint a tényleges uránérc, és a 238 U izotóp felezési ideje 4,5 milliárd év. Visszatekintve azonban nem maradt sokáig: a hadsereg gyorsan felhívta a figyelmet a kivételes fizikai tulajdonságokra - nagy sűrűségre (19,1 g / cm3) és jelentős keménységre (körülbelül 300 a Vickers-skálán). Emellett a szegényített urán magas olvadásponttal (1132 ° C) rendelkezik. Mindez értékes nyersanyagot jelent a páncélos és páncélos piercing kagylók gyártásában. Nagyon fontos egy másik jellemzője - a neutron befogás keresztmetszetének nagy numerikus értéke. Ennek a kimerült urániumnak köszönhetően nagyon hatékony a sugárzás elleni védelem.

Az urán-gazdagítási eljárás - vagyis az uránércből történő 235 U kivonása - már hosszú ideje ipari szintet ért el, és a fejlett atomenergiával rendelkező országok jelenleg több ezer tonna költözött uránt tartalmaznak. Emiatt a szegényített urán viszonylag olcsó, és a háborús körülmények között felhasznált nagy mennyiségű lőszer fontos tényezővé teszi az olcsóságot. Nem meglepő, hogy a katonai konfliktusokban a szegényített urán használata jelentősen megnőtt a közelmúltban. Az Egyesült Nemzetek Környezetvédelmi Programjának (ENSZ Környezetvédelmi Program, UNEP) becslései szerint. Csak az iraki háború alatt az ország területén töredékek formájában maradt 1700 tonna ez az anyag. Újabb harmincezer keményített urán kagylót szabadított fel a jugoszláv katonai műveletek során. Ez azt jelenti, hogy a Jugoszláviában folytatott tüzérségi bomba után összesen tíz-tizenöt tonna szegényített urán maradt.

Általában úgy vélik, hogy a szegényített urán sugárzása nem veszélyezteti az élő szervezeteket. Először is csak alfa sugárzás forrása, és az alfa részecskék sűrű közegben nem haladja meg a tucat mikrométert. Másodszor, a radioaktivitása elhanyagolhatóan kicsi, amint azt a 238 U izotóp atomok féléletidejének óriási számszerű értéke bizonyítja.

Jelenleg azonban szokás szerint e vagy ezt a technológiai tényezõt elsõsorban statisztikai vizsgálatokban kell megítélni. Számos ilyen jellegű tanulmány nem teszi lehetővé egyértelmű kimerítő következtetést a kimerült urán radioaktív biztonságáról, és a szakértők továbbra is megvitatják a lehetséges sugárzási hatások mechanizmusát az emberi szervezetre. Nem is beszélve arról, hogy a természetes körülmények között magas kémiai toxicitás több milliószor veszélyesebb lehet, mint a radioaktivitás.

Anélkül, hogy várakoznának ilyen tanulmányok megkezdésére, Chris Busby (Chris Busby), a Növénytápanyagok és Talajtani Intézet (Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde) Braunschweig és a University of Ulster (University of Ulster) összefüggésben felajánlott a rendező intézete Shnugom Ewald (Ewald Schnug), rendkívül eredeti modell a lehetséges hatását a szegényített urán az emberi szervezetre. Busby és Shnug szerint az emberi testbe belépő urán atomok különleges sugárzó antennává válnak. A háttérgama-sugárzás fotonjait elnyelik, majd a kapott energiát gyors elektronok formájában, azaz intenzív béta sugárzással újra kibocsátják.

Az újratöltés mechanizmusa A Busby és a Schnug kapcsolódik a fotoelektromos hatáshoz. A fotoelektromos hatás következtében az atomok legfeljebb 100 KeV energiájú gammasugarakat képesek elkapni; az atomban a foton átveszi energiáját az elektronra, miközben az elektron belép a környezetbe. Az atomok képesek lekötni a gamma-kvantumot, mint a kémiai elem számának negyedik ereje, a Mendelejev-i periódusos táborban. Az uránszám 92, ami azt jelenti, hogy ez az anyag nagyon hatékonyan elnyeli a fotonokat, majd fotelektronokat bocsát ki. Például ez 450-szer hatékonyabb, mint a kalcium atomok.

Szerint a Busby és Shnuga, esetleges szerepét a fotoelektromos hatás a sugárzás hatását a szegényített urán még senki sem próbálta felmérni. És egy ilyen hatás nagyon veszélyes lehet, mivel az urán atomok aktívan kötődnek a foszfát-nukleotid csoportokat egy DNS-molekula, és ez a körülmény különösen fontos, mivel egy emberi test urán van oldott állapotban (az élelmiszer vagy víz), ami növeli a mobilitás a részecskék urán por és növeli azon képességét, hogy elérje azokat a helyeket, ahol a genetikai anyagok maximális károsodása lehetséges.

Hans-Georg Menzel, a Radiológiai Védelem Nemzetközi Bizottsága Sugárvédelmi Bizottságának elnöke úgy véli, hogy a Busby és Shnug elméleteket gondosan meg kell fontolni. Ugyanakkor úgy véli, hogy összességében ez az elmélet nem eléggé leírja, mi történik az emberi testben. Ezek a kétségek nem akadályozták Menzelt, hogy megvitassa Busby és Shnug ötletét Szentpéterváron. egy bizottság legutóbbi ülésén. Elmondása szerint a bizottság egyes tagjai "szándékoznak adatokat begyűjteni és saját számításokat végrehajtani annak érdekében, hogy megtalálják a Busby és a Schnug által leírt hatás tényleges veszélyét".

A National Laboratory Sandia Anh Lai és a Fran Nimik kutatói tervet dolgoznak ki a kimerült urán maradványok laboratóriumának közelében. A hidegháború idején a Ticheras Arroyo-kanyonban nukleáris kísérleteket végeztek, de a szegényített urán szennyeződését biztonságosnak ítélték. Az utóbbi években ez a nézet megváltozott. Fotó: Randy

De Robin Forrest (Robin Forest) reagált a kérésüket a brit Atomenergia Hivatal (Atomic Energy Authority) culhami tartalmasabb: „Van egy olyan érzésem, hogy szinten apró részecskék urán fotoelektromos hatás is jól megmagyarázni néhány radiológiai problémák - mondta, és hozzátette: "Remélem, hogy a radiológiai védelemért felelős szervezetek alaposabban tanulmányozzák ezt a kérdést."

További kutatásokért számol az oxfordi Oxford Egyetem sugárzásfizikai szakterületének szakembere is. "Valójában szükségünk van részletesebb számításokra és becslésekre a sugárzási dózisok valós helyzetekben - uránnal és anélkül is" - mondja Mark Hill. Ugyanakkor nem tartja fontosnak a fotó tényező tényezőjét, mint Basby és Schnug.

Hill kétségei elsősorban azzal kapcsolatosak, hogy figyelembe kell venni nem csak a fotoelektromos hatást, hanem a Compton-hatást is. 1923-ban az amerikai fizikus Arthur Holly Compton (1892-1962) megállapította, hogy amikor az elektronok szétszóródnak, a fotonok megváltoztatják frekvenciájukat és mozgásukat. Különösen fontos, mondja Mark Hill, hogy a fotoelektromos hatással ellentétben a háttérsugárzás szétszórt fotonjait az anyag atomjai nem szívják fel. Ugyanezen Compton-hatás figyelembevételével az urán csak 4,5-szer hatékonyabban képes fotonokat felvenni, mint a kalcium, és a másodlagos elektronsugárzás intenzitása nem lesz olyan magas. Ha kiderül, hogy a Hillnek igaza van, a Busby-Shnug modell elveszíti a fellebbezését. Az alacsony radioaktivitás és más típusú sugárzás együttes hatásának kérdése azonban nyitva marad.

Nagy a kísértés, hogy megszüntesse az állami szervezetek minden aggodalmát, és az elvégzett vizsgálatok eredménye csak a hírhedt "radiofóbia" megnyilvánulása. De mindenképpen nagyon fontos, hogy ezek a viták és hasonló viták emlékeztessék a politikusokat és a hadsereget az általuk használt technológiákért való felelősségről.