אורניום מדולל

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

יש לך הודעות חדשות (השווה לגרסה הקודמת).

אורניום מדולל הוא מתכת כבדה וחזקה המשמשת בעיקר בתעשיות צבאיות, ביצירת מיגון לרכב קרבי משוריין וביצירת תחמושת חודרת שריון. היא עשויה ממתכת אורניום שאחוז האיזוטופ אורניום-235 שבה הוקטן בדרכים מלאכותיות. למתכת גם מספר שימושים אזרחיים, ביניהם בידוד כנגד קרינה וייצור משקולות איזון לכלי טיס וכלי שיט.

[עריכה] רקע: אורניום

אורניום (U), הוא יסוד מתכתי לבנבן-כסוף, נוצץ, צפוף, בעל רדיואקטיביות נמוכה. האורניום נפוץ על פני כל הסביבה הטבעית, ונמצא בכמויות נמוכות ושונות בסלעים, באדמה, במים, באוויר, בצמחים, בבעלי חיים ובכל בני האדם.

אורניום טבעי מורכב משלושה איזוטופים שונים המכונים על-פי מספר הנוקלאונים בהם: אורניום 238, אורניום 235, אורניום 234. השכיח מבין השלושה הוא איזוטופ 238, שמהווה 99.27% מסך מסת האורניום בטבע. שני אחריו הוא איזוטופ 235, שמהווה 0.72% מסך מסת האורניום בטבע. אחרון ברשימה הוא איזוטופ 234 עם 0.0054% בלבד מסך המשקל.

האורניום המשמש בכורים גרעיניים הוא תערובת של אורניום כאשר לרכיב ה-U235 חלק גדול מאשר חלקו בטבע (0.72%) - והוא נקרא אורניום מועשר.

[עריכה] ייצור והפקה

אורניום טבעי מפיקים מתוך עפרות אורניום הנחצבות במכרות במדינות שונות בעולם.

האורניום המדולל מגיע משני מקורות: לרוב הוא למעשה תוצר לוואי (פסולת), של תהליך ההעשרה של אורניום לשימוש בכורים גרעיניים. מקור משני לאורניום מדולל הוא פסולת דלק של כורים גרעיניים. היינו, אורניום טבעי או מועשר ששימש כדלק לכור גרעיני וכבר אין בו שימוש מאחר ורוב או כל החומר הבקיע בו נוצל על-ידי הכור.

ניתן להבדיל בין שני המקורות בעזרת בחינת האורניום המדולל: באורניום מדולל שמקורו בפסולת מכור גרעיני יימצא האיזוטופ אורניום 236 הנוצר כחלק מתהליך ה"בעירה" הגרעינית בכור. באורניום מדולל שמקורו בפסולת מתהליך העשרת אורניום לא יימצא איזוטופ זה, שכן איזוטופ זה אינו קיים בטבע.

[עריכה] תכונות

האורניום הנותר לאחר הוצאת החלק המועשר (U235), מכיל כ-99.8% אורניום 238, 0.2% אורניום 235 ואחוז מזערי ביותר של אורניום 234 (0.001%) לפי משקל. תערובת מתכתית זו קרויה אורניום מדולל.

ההבדל העיקרי בין אורניום מדולל ובין אורניום טבעי, הוא בכך שמרכיב האורנים 235 באחרון גדול לפחות פי שלושה מאשר במדולל. ניתן לומר כי אורניום מדולל הוא למעשה מדולל באחוז האורניום 235 הנמצא בו. באותו אופן ניתן לומר כי אורניום מועשר נקרא כך מאחר שהוא מועשר באחוז גבוה יחסית של אורניום 235.

פעילותו הרדיואקטיבית של אורניום 238 חלשה במידה ניכרת משל אורניום 235. בשל זאת ובשל העובדה כי מרכיב ה-238 גדול בהשוואה לזה שבטבע ומרכיב ה-235 נמוך בהשוואה לזה שבטבע, הרדיואקטיביות של האורניום המדולל נמוכה בהרבה משל אורניום טבעי. מנת הקרינה הנפלטת מאורניום מדולל מהווה רק 60% מהמנה הנפלטת מאורניום טבעי בעל אותה מסה (משקל).

תכונותיו הכימיות (צבע, ברק, רקיעות, הולכה חשמלית וכו') של האורניום המדולל זהות לאלו של האורניום הטבעי ולאלו של אחיהם המועשר.

[עריכה] שימוש ויישום

██ תחל ██ חומר נפץ הודף ██ מנעל ██ קליע עשוי אורניום מדולל

תכונתו הבולטת ביותר של האורניום המדולל היא צפיפותו הגבוהה - כפולה מזו של העופרת. לתכונה זו מספר משמעויות, ביניהן ספיגת קרינה רדיואקטיבית ויחס גבוה של מסה לנפח. מכאן נגזר השימוש במתכת זו.

השימושים האזרחיים העיקריים בחומר הם בתור משקולות-איזון במטוסים, ומגני קרינה במכשירי הקרנה רפואית ובמיכלי בידוד לנשיאת חומרים רדיואקטיביים. שימושים אזרחיים שלא נובעים דווקא מצפיפותו הרבה של החומר הם בתור זרז בתהליכים כימיים וכפיגמנט בתעשיית הצבעים.

השימוש הצבאי-בטחוני במתכת זו הוא בייצור מיגון לרק"מ. בנוסף, משתמשים בו בייצור תחמושת חודרת-שריון. שימוש זה נובע משתי סיבות; הראשונה, צפיפותו הגבוהה, והשנייה, יכולתה של המתכת לבעור בעת הפגיעה כאשר הטמפרטורה עולה על 600 מעלות צלזיוס. השימוש בתעשיות הבטחון יבוא לעתים לבד, אך לרוב בשילוב עם מתכות כבדות אחרות (בייחוד טונגסטן או טיטניום) ליצירת סגסוגת חזקה במיוחד.

בין הטנקים שבמיגונם נעשה שימוש במתכת זו ניתן למצוא בין השאר את טנק האברמס האמריקאי. בין הפגזים חודרי-השריון שמיוצרים ממתכת זו ניתן למצוא בין השאר את סדרת ה-M829 האמריקאית ואת סדרת ה-BM-32 הרוסית.

[עריכה] חשיפה לאורניום מדולל

ברוב המקרים, שימוש וחשיפה למתכת זו יתרמו תרומה זניחה לסך הקרינה הרדיואקטיבית הכולל בסביבה. בשל השימוש המועט במתכת בתחומים אזרחיים ההנחה היא כי החשיפה הגבוהה ביותר למתכת זו תהיה כחלק מעימות או קרב בו נעשה שימוש בתחמושת המכילה אורניום מדולל (למשל קרב בו מתבצע ירי פגזים חודרי שריון).

נתונים שנאספו על-ידי האו"ם באתרי קרבות בקוסובו, שבהם נעשה שימוש בתחמושת המכילה אורניום מדולל, מצביעים על כך כי זיהום הקרינה הסביבתי הנגרם כתוצאה מהשימוש במתכת זו מצומצם ביותר, ומשתרע על פני רדיוס של עשרות מטרים בלבד (מנקודת הפגיעה). עוד עולה מן הנתונים כי הזיהום הנמצא במים ובצומח בסביבת הפגיעה הוא נמוך ביותר ונחשב זניח. על-כן, ההסתברות לחשיפה גבוהה מצד האוכלוסייה המקומית באתר קרבות נחשבת נמוכה ביותר.

בטווח הזמן שסמוך לזיהום של אזור מסוים (היינו, מזמן הקרב והלאה), כמות המתכת הנמצאת באזור זה עלולה לעלות את סך כמות האורניום הנמצאת באזור באופן טבעי. במהלך הזמן שלאחר אירוע כזה, הזיהום מתפזר לתוך הסביבה הרחבה על-ידי גשמים ורוחות. אנשים המתגוררים או עובדים באזורים אלו, עשויים לשאוף חלקיקי אבק מזוהמים או לצרוך מים ומזון מזוהמים.

אנשים או ניצולים הנמצאים בסמוך לאתר התרסקות מטוס עלולים להחשף לאבק מזוהם במתכת במידה ומשקולות האיזון חשופות לחום גבוהה ביותר למשך זמן ממושך. חשיפה משמעותית היא דבר נדיר, מאחר ומשקולות בעלות מסה גבוהה יתחמצנו (יבערו) באיטיות.