貧鈾

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貧鈾,也稱為貧化鈾耗乏鈾衰變鈾等等,英文簡寫為DU,是一種主要由鈾-238構成的物質,為核燃料製程中的的副產物,故也是一種核廢料。自然界中的,含有約99.27%的鈾-238、0.72%的鈾-235及0.0055%的鈾-234,鈾-235可用於核子反應爐核武器中的核分裂反應材料,但必須先將濃度提高成為濃縮鈾才能使用,而在濃縮過程中所排出鈾-235濃度更低的廢料部份,就稱為貧鈾,其中鈾-235和鈾-234的濃度大約只有天然鈾的三分之一,放射性則約為天然鈾的60%。也有部分貧鈾通過再處理已使用的核燃料生產,但這類貧鈾會含有鈾-236。美國NRC規定鈾-235含量在0.711%以下,美國國防部規定鈾-235含量在0.3%以下,實際使用0.2%以下,分類為貧鈾。

貧鈾的密度高達19.1g/cm3,與相近,可作為飛行器配重塊放射線療法和工業用放射造影器材的屏蔽物,並且可作為放射性物質所使用的貨箱。軍事上則常用作貧化鈾彈裝甲,這是因為貧鈾能大幅提昇裝甲穿透力或裝甲強度,並且貧鈾彈在命中後另具有攝氏三千度的高溫燒灼效果。

由於貝塔衰變,貧鈾存在韌致輻射

然而使用貧鈾彈會可能導致長期的健康問題,心臟等許多器官都可能受到輻射的影響。由於貧鈾微弱的放射性,所以人們視它為有毒金屬,但毒性較重金屬低。貧鈾粉末可能被吃、喝或吸入人體,貧鈾有一萬年以上的半衰期。由貧鈾彈衝擊物體而爆發時產生的氣膠,可能散布污染廣大的面積,而被人吸入體內。在2003年美國伊拉克的攻擊行動中,三週內估計使用了約95萬顆、超過1000噸的貧鈾彈,大部份都在市區。目前暫無決定性資料顯示某些人的健康問題與貧鈾有關聯,但人工培養細胞與實驗室動物的研究已發現貧鈾的慢性效應(長期曝露)造成白血病基因疾病神經疾病等的可能性。

用途[編輯]

軍用[編輯]

  • 貧鈾合金動能穿甲彈:具有「自銳」特性,臨界絕熱剪切應變率和臨界絕熱剪切厚變值較低,易於發生絕熱剪切斷裂。也即在穿甲過程中,彈芯頭部邊緣材料容易發生崩落,相當於一直在削尖的彈頭,從而也使彈靶之間一直保持一個很小的作用面積,減小了侵徹阻力,提高著靶比能,侵徹深度得以顯著提高。
  • 貧鈾合金藥型罩破甲彈
  • 貧鈾裝甲
  • 貧鈾機槍彈

民用[編輯]

  • 由於中子俘獲截面大,輻照穩定,強烈吸收伽馬射線與X光,鑄造簡單,不會產生大氣孔缺陷,適合製造輻射屏蔽容器。工業廣泛使用的銫137、鈷60放射源,現在通用貧鈾做防護容器,重量是鉛罐的30%
  • 民航飛機的配重
  • 慣性飛輪