2023-03-24 13:01:33
Уран-ликбезОказался под рукой клочок бумаги и карандаш, поэтому опять "записки на манжетах". Сегодня связаны с обедненным ураном.Итак, предположим у нас в наличии бронебойный снаряд (БОПС) армии РФ "
Свинец" с сердечником из обедненного урана (БОПС других стран ничем не отличаются, просто на российский проще найти "
даташит"). Сердечник конечно из сплава, но для упрощения расчетов считаем что это 100% уран-238 (ааабсолютно обедненный). Вес сердечника 5,2 кг. Считая что плотность урана-238 равна 19050 кг/м³ получаем объем сердечника равный 0,0003 м³.
Предположим что в идеале (основываясь на данных испытаний 1977 года на Абердинском полигоне 105-мм снаряда из обеднённого урана с 0,75 % титана) в результате срабатывания о броню снаряд полностью истерся и сгорел, превратившись в нанодисперсный порошок оксида урана(VI)-диурана(V): 3U+4O₂ → U₃O₈. Пересчитываем массу в количество вещества: 5200/238=22 моля, считаем сколько получается оксида. По реакции сгорания получается 7,3 моль U₃O₈ или 7,3 моль*842 г/моль = 6,147 кг. Плотность вещества 8380 кг/м³. Считаем занимаемый объем: 6,147 кг / 8380 кг/м³ = 0,00073 м³ оксида урана получилось, при сгорании объем увеличивается.
Так как я уже писал, что основная угроза урана - атака на слизистые, то считать будем в категориях PM2.5 (вот!). Наибольшую опасность представляют высокодисперсные аэрозоли, частицы которых имеют размер до 2 мкм и проникают в глубокие отделы легких. Грубодисперсные аэрозоли, с частицами размером более 10-15 мкм в основном задерживаются на слизистой оболочке верхних дыхательных путей.
Итак, решено. Берем размер частицы 2 мкм (0,000002 м). Будем считать что это куб со сторонам 2х2х2 мкм, что в общей сложности даст нам объем 8e-18 м³. Считаем из скольких кубиков будет состоять наш сгоревший уран из БОПС "Свинец-1", делим 0,00073 м³/8e-18 м³ =
91 триллион штук (91 250 000 000 000).
Площадь верхней грани нашего кубика равна 4e-12 м². Предположим мы замостим кубиками вплотную друг к другу какую то территорию. Какой площади? Умножаем 91 триллион на 4e-12 м². Получаем
365 м². Вроде не много, площадь занимаемая примерно половиной теннисного корта будет загажена при выше описанных
идеализированных условиях.
Уран-238 претерпевает 100% α-распад с переходом в торий-234 и испусканием альфа-частицы энергией
4,3 МэВ. Энергия частицы меньше чем энергия медийно известных плутония-239 или полония-210 (5,3 МэВ, см. >>Отравление Литвиненко<<). В воздухе 4,3 МэВ хватает чтобы пролететь примерно 5 см, в живой ткани примерно 0,1 мм. Удельная ионизация составляет примерно 40 000 пар ионов на 1 см пробега в воздухе. Для сравнения, бета-излучение того же "
чернобыльского" йода-131 на 1 см пути пробега в воздухе образует мизерные 50-100 пар ионов. Разница в 400 раз, не удивительно что большая плотность ионизации вдоль трека альфа-частицы сильно повреждает биомолекулы. Страшней альфа-частицы для внутренних органов нет ничего, даже иные реакторные нейтроны дают меньшую ионизацию.
Удельная активность урана-238 равна 12300 Бк/г, т.е. в 1 секунду из 1 г урана вылетает 12,3 тысяч альфа-частиц с энергией 4,3 МэВ. Примерно получается что 1 альфа-частица энергией
4,3 МэВ вылетает каждую секунду всего из
80 мг урана-238 (кубик 4 мм³, условно горошина) или из
120 мг оксида U₃O₈ (кубик 11 мм³). Для тех кто любит сравнивать уран с гранитной плиткой, в тонне гранита примерно 25 г урана-238, т.е. для получения той же 1 альфа-частицы в секунду нужно примерно 5 кг гранита. Для понимания - это треть гранитной плитки размером 400х400х40 мм (вот >>такие<< продаются в Беларуси).
Горошина размером 4 мм³ против валуна в 5 кг, как вам "
равенство"? Из одного "
лома" от БОПС "
Свинец" получится 75 000 таких "
горошин", для эквивалента нужно 375 тонн гранита. В этом плане (относительно урановой альфа-радиоактивности) даже гранитный памятник Ленину в Караганде (тыц!), который весит 202 тоны и тот менее опасен (≈ половине штыря от >>3БМ59<<).
2.4K viewsedited 10:01