Что такое обеднённый уран и зачем его применяют? Чем он отличается от более простых снарядов? Опасен ли он?
Фото: Stocktrek Images, Inc./Alamy
Украина получит снаряды с обеднённым ураном — как вы помните из недавних новостей, так заявили британские высокопоставленные лица. Имелось в виду, что эскадрон британских Челленджеров (это танки, если что) будет снабжаться такими боеприпасами.
СМИ несколько взбодрились на этом фоне: мол, считать ли это ядерным оружием — например, «грязной бомбой» или «тактическим» ядерным оружием. Чем отличаются снаряды с обедненным ураном (ОУ), для чего они создавались, насколько опасны, насколько вредны — расскажем сегодня.
Что это вообще такое?
Сначала лучше дадим справку, что такое обеднённый уран (ОУ). Он состоит практически полностью из изотопов Урана-238 — самой «неопасной» его формы. Ядерное оружие и атомная энергетика работают на Уран-235, для чего урановую руду обогащают U-235, в итоге образуется отход — обеднённый уран, так как из него «вытащили» все изотопы U-235 и -234. Его радиоактивность практически идентична с урановой рудой.
Как сделать ТОПЛИВНЫЕ СТЕРЖНИ (Для реактора) в Minecraft
Солдат готовит снаряды с ОУ для загрузки в танк Абрамс
Sgt. Cumper | Источник: The U.S. National Archives
В природе уран — слаборадиоактивный металл. Но при этом он относится к актиноидам, элементам в конце таблицы Менделеева — ага в тех самых двух полосочках ниже, забыли, наверное уже? (Ничё, мы и сами забыли). Это материал с высокой плотностью и атомной массой, что делает его в 2,5 раза плотнее и прочнее железа. Разумеется, ни военные, ни промышленность мимо таких его свойств не прошли.
На гражданке уран последние годы используют всё реже. Раньше его было много в промышленных красителях для стекла и керамики. Ну и ещё этот очень не объемный, но тяжёлый металл использовали в качестве балласта в авиа- и кораблестроении. С ростом экоактивизма к концу прошлого века, обеднённый уран постепенно забросили.
Но он не особо опасен — сегодня уже доказано, что вред здоровью такой уран может оказать только в виде пыли, если в такой форме попадёт в дыхательные пути и пищевод. Но мы сегодня говорим об обеднённом уране в оружии (боеприпасах), поэтому разбираем вопрос подробнее:
Что за снаряды с обеднённым ураном?
Теперь более конкретно, про оружие с использованием ОУ.
30 мм пенетратор к боеприпасам авиационной автоматической пушки
wikipedia.org
Тут всё просто — уран военные используют из-за его супер-прочности, с которой не сравнится никакая легированная закалённая сталь. Эксперименты с обеднённым ураном начали ещё немцы, когда искали замену редким цветным металлам. К середине Второй мировой войны из-за блокировок поставок стратегического сырья немцы остались без вольфрама — основного элемента для бронебойных сердечников противотанковых снарядов. Промышленности пришлось перейти на особо закаленную сталь, но табличные показатели пробиваемости для пушек и снарядов с ней сильно просели.
СССР и США с вольфрамом (металл с предельно близкими к металлическому урану свойствами, даже более плотный) проблем не испытывали. Проблемы начались с появлением танков 3-го поколения, в которых вместо гомогенной брони, то есть толстенного куска бронестали, начали использовать композитную броню.
Различия (или схожести) пенетрации вольфрама (tungsten) и обедненного урана (depleted uranium)
Композитная броня — это такой «бутерброд», в котором между сравнительно тонких плит гомогенной брони кладут плиту из материала, не поддающегося обработке (сверлению, сварке) и не способного быть частью конструкции. Это часто высокозакалённая сталь, стеклопластик, стеклотекстолит.
Башни, например, советских танков используют внутри лобовой брони вертикальные песчаные стержни, а натовские машины использовали различные керамические наполнители. А снаружи всё это усиливают динамической защитой — коробочки с взрывчатым веществом, которые создают «противовзрыв» и гасят мощь кумулятивной струи, ну и снижают кинетическую энергию бронебойных снарядов. В 1960-е вместо традиционных бронебойных боеприпасов стали использовать БОПС — бронебойные оперенные подкалиберные снаряды, именно они и сделали каналы стволов танковых пушек гладкими. БОПС состоит из стреловидного стержня с оперением для стабилизации в полёте, а для выстрела его помещают в разгонный контейнер, который после вылета из ствола разрушается.
Источник: www.ferra.ru
IndustrialCraft 2/Обеднённый урановый ТВЭЛ
Обеднённый урановый ТВЭЛ — это результат выработки уранового ТВЭЛа (соответствующего вида) в ядерном реакторе. Добавлен в экспериментальной версии как замена Исчерпанному ТВЭЛу и Обеднённому ТВЭЛу.
Свойства
При присутствии в инвентаре будет наложен эффект «Радиация», чтобы избежать этого необходимо надеть защитный костюм.
Обеднённый урановый ТВЭЛ появляется со 100% вероятностью после отработки уранового стержня.
Разложение в тепловой центрифуге
Разложение обеднённого уранового ТВЭЛа создаст небольшое количество плутония, возместит топливный стержень (а точнее железо, из которого оно сделано) и частично возместит уран-238, но не возместит уран-235. В случае с счетверённым топливным стержнем, частично возместит затраченное железо (6 вместо 7), но не возместит затраченную медь.
Источник: minecraft.fandom.com
Урановые «серебряные пули»: почему никто не любит сражаться с американскими танками
Для противотанковых снарядов иногда используют сердечники из урана. Что собой представляют эти сердечники?
История эта началась в 90-х годах прошлого века.
Академик Российской академии ракетно-артиллерийских войск В.В.Яворский однажды обратил внимание на кем-то оставленную в лаборатории бронированную плиту толщиной 40 см.
Его удивил ее цвет — от желтого до темно-синего.
Тем, кто привык иметь дело со сталью, в том нет ничего удивительного — это цвета побежалости.
Для каждого оттенка металла характерна своя температура. Причем какая — давно известно точно.
Однако когда В.В.Яворский подсчитал, сколько тепла, а точнее энергии, понадобилось, чтобы «раскрасить» плиту в такие цвета, оказалось, что ее требовалось в 4 раза больше кинетической энергии снаряда!
Проверили расчеты, провели эксперименты.
Нет, ошибки не было — избыток энергии как минимум в 20% зафиксировали точно.
Для ученых-теоретиков любое, сколь угодно малое отступление от закона сохранения энергии –причина для беспокойства и сенсационных заявлений.
Разгадку парадокса удалось отыскать завкафедрой плазменной технологии МГТУ имени Н.Э.Баумана, доктору технических наук М.К.Марахтанову.
Суть ее такова. По плите стреляли снарядом с сердечником из обедненного урана, непригодного для использования в атомной промышленности.
Урановые «серебряные пули»: почему никто не любит сражаться с американскими танками
Вопрос с требованиями завтрашнего дня был, таким образом, снят, однако оставался вопрос количества боеприпасов. Система управления огнем M1 была настолько совершенна, что он мог в 90% случаев попадать по движущейся мишени, находящейся за 2000 метров. Соответственно, главной проблемой становились не промахи и связанная с ними трата снарядов, а пробивная сила попаданий.
Как раз в это время Соединенные Штаты изучали возможность использовать в бронебойных снарядах обедненный уран. Этот побочный продукт производства ядерного топлива тяжелее и плотнее вольфрама, из которого до этого изготовляли наконечники снарядов. Разогнанный до огромной скорости снаряд с обедненным ураном пробивал броню, которую ранее считалось невозможным пробить. Вдобавок пирофорные свойства урана и стали приводили к тому, что снаряд загорался при пробивании брони, нанося внутренней части танка катастрофический ущерб.
M735, стандартный вольфрамовый бронебойный снаряд для танка M60, пробивал 350 мм броневой гомогенной катаной стали (традиционный способ измерения бронепробиваемости). Однако снаряд с обедненным ураном M833 пробивал 420 мм броневой гомогенной катаной стали, расположенной под углом в 60 градусов для обеспечения максимальной толщины брони. Для сравнения: 125-мм орудие советского танка T-72 пробивало 450 мм брони. Важнее всего было, что снаряд M774 пробивал лобовую броню корпуса и башни T-72 — то есть самую толстую броню этого танка.
Тем временем «задел на будущее» в танковом вооружении себя оправдывал. Советский Союз начинал использовать новый основной боевой танк — T-80. Американская разведка полагала, что он, как и прочие современные танки — такие, как M-1 и Leopard 2, — перешел от гомогенной стальной брони к комбинированной броне с керамическими элементами. Такая «композитная» броня защищала намного лучше.
Уровень лобовой бронезащиты башни T-80 был эквивалентен 500 мм гомогенной катаной стали, а его передняя броневая плита обеспечивала защиту, эквивалентную 450 мм. Это означало, что 105-мм пушки окончательно утрачивают эффективность. Усовершенствованные танки M1A1, снабженные 120-мм орудиями, начали сходить со сборочных линий в 1985 году.
В 1991 году во время Войны в Персидском заливе M1A1 сражались с иракскими Т-72. В этих боях американские силы применяли снаряды с обедненным ураном M829A1 — и эффект был сокрушительным. Снаряд, прозванный «серебряной пулей», был способен пробить эквивалент 570 мм брони с расстояния в 2000 метров, что делало его на стандартной дистанции эффективным даже против T-80. Особенно потрясало, что M829A1 летел по плоской траектории до 3600 метров, то есть не уходил вниз под влиянием гравитации на дистанции в две мили. Это дает представление о чистой мощи 120-миллиметровой пушки.
Снаряд M829E4, последнее поколение серии M829, предположительно, обладает еще большей пробивной способностью, чем предыдущие версии. Его точные параметры засекречены, но он создавался с расчетом на то, чтобы преодолевать системы активной защиты, аналогичные тем, которыми снабжены новейшие российские танки. Способен ли M828E4 can справиться с броней нового российского танка T-14 «Армата» официально не оглашалось. Известно лишь, что Сухопутные силы не пытаются в связи с появлением «Арматы» оснастить M1 пушками с более длинными стволами (чтобы увеличить дульную скорость) или пушками большего калибра. Такое отсутствие реакции на появление новой угрозы выглядит любопытно.
Использование снарядов с обедненным ураном обеспечивает американским танкам превосходство на поле боя. Конечно, никто не знает, как долго эффективное сочетание пушки M256 и боеприпасов с обедненным ураном будет превосходить вражескую бронезащиту, но с учетом высокой бронебойности обедненного урана можно смело предполагать, что следующее поколение американских танков продолжит использовать снаряды с ним.
Кайл Мизоками живет в Сан-Франциско и пишет о проблемах обороны и национальной безопасности. Его статьи публиковались в Diplomat, Foreign Policy, War is Boring и Daily Beast. В 2009 году он основал посвященный проблемам обороны и безопасности блог Japan Security Watch.
Причины использования обедненного урана
С конца 1960‑х годов Министерство обороны США уделяло повышенное внимание боеприпасам, пробивающим броню за счет высокой кинетической энергии снаряда. Это объяснялось возросшей способностью многослойной брони противостоять воздействию кумулятивных боеприпасов, а также стремлением увеличить пробивную мощь бронебойных подкалиберных снарядов (БПС).
Важнейшим событием в создании высокоэффективных бронебойных снарядов стало использование в качестве конструкционного материала обедненного урана – побочного продукта атомной промышленности.
Наиболее используемым в качестве конструкционного материала ранее был вольфрам. Однако дальнейшее использование вольфрама в производстве боеприпасов было ограничено следующими причинами.
Благодаря высокой плотности при существующих начальных скоростях снарядов противотанковых пушек БПС из урана приобретают при выстреле значительную кинетическую энергию, обеспечивающую бронепробивную способность, сравнимую с пробивными качествами БПС на основе вольфрама.
Запасы обедненного урана в США исчисляются сотнями тысяч тонн, в то время как ежегодное потребление вольфрама в последние годы составляло порядка 10000 тыс. тонн, из которых Министерству обороны доставалось не более 10%.
Влияние обедненного урана на организм человека
Еще в 1977 году Лабораторией вооружения США были проведены на Абердинском полигоне стрельбы 105‑мм снарядами, содержащими сердечник из обедненного урана с 0, 75% титана. Целью экспериментальных исследований было установление характера разрушения сердечника и обобщение результатов для последующего анализа влияния применения боеприпасов из обедненного урана на окружающую среду.
В процессе испытаний установлено, что при взаимодействии сердечника с броней происходит его разрушение с образованием большого количества взвешенных в воздухе частиц. Размер частиц варьируется в значительном диапазоне: от макрочастиц диаметром более 50 мкм до аэрозолей субмикронного уровня. Большая часть частиц имеет сферическую или эллипсоидальную форму, свидетельствующую о воздействии высокой температуры. Осколки, образующиеся при соударении с броней, самовоспламенялись, их горение в воздухе носило экзотермический и самоподдерживающийся характер.
Образование большого количества взвешенных частиц при взаимодействии уранового сердечника с броней поставило перед американцами задачу по оценке влияния их на организм человека при попадании таких частиц в легкие. Было установлено, что наиболее важным фактором является не радиоактивное воздействие, а химическое воздействие урана, его окислов и других продуктов, образующихся при соударении с броней.
Среди военнослужащих НАТО, находящихся в зоне, где боеприпасы с ураном применялись особенно интенсивно, наблюдались тяжелые заболевания. Даже со смертельным исходом. При этом рак крови был выявлен у 400 американских солдат в Югославии.
И наконец, интересна позиция представителей США по поводу заболеваний личного состава НАТО и мирных жителей в Югославии. Суть позиции – скрыть научно обоснованные исходные данные для ответа на этот вопрос. Заметим, что исследованиями влияния продолжительного воздействия обедненного урана на окружающую среду, а также распределением частиц и осколков урана при соударении БПС с броней занималась научная лаборатория в Лос‑Аламосе. Трудно поверить, что ученые этой лаборатории не способны дать оценку этому событию.
Урановые бронебойные снаряды
К настоящему времени БПС с использованием урана составляют основу боезапаса танковых и противотанковых пушек США. К ним относится 120‑мм БПС М829А2, у которого вместо алюминиевого использовано ведущее устройство из композитного материала, что позволило значительно уменьшить массу выстрела. Резкое увеличение удлинения с использованием обедненного урана позволило этому снаряду достичь бронепробиваемости 370 мм/60 град. на дальности 2 км. Лобовые фрагменты защиты отечественных танков не могут бороться с этим боеприпасом, поскольку имеют значительно меньшую бронестойкость.
В Советском Союзе также велись работы по созданию БПС с использованием обедненного урана. У принятого на вооружение 125‑мм БПС 3БМ32 была достигнута бронепробиваемость 250 мм/60 град., которой недостаточно для поражения танков «Леопард‑2А6», М1А2 «Абрамс» при обстреле их лобовых зон (рис. 1).
Одновременно обедненный уран был использован при создании новых снарядов к автоматическим малокалиберным пушкам ВВС, ВМС и Сухопутных войск США, что дало возможность повысить эффективность борьбы с бронированными целями. Применение обедненного урана в боеприпасах для малокалиберных пушек позволило выйти на качественно новый рубеж в повышении эффективности борьбы с танками. Новый бронебойно‑зажигательный 30‑мм снаряд для пушки GAU‑8/A, в котором использован обедненный уран, явился ключевым фактором эффективности самолета‑штурмовика, сконструированного специально для борьбы с танками на европейском театре военных действий.
Схема конструкции бронебойно-зажигательного 30-мм снаряда для пушки GAU-8/A (массовые характеристики): масса выстрела 0,75 кг; длина выстрела 290 мм; масса снаряда 0,43 кг; длина снаряда 140 мм; масса гильзы 0, 146 кг; длина гильзы 173 мм; масса пороха 0,156 кг; начальная скорость 988 м/с. Рисунок автора
30‑мм снаряд для пушки GAU‑8/A был разработан Лабораторией вооружения ВВС США, серийное производство которого началось в 1978 г. (рис. 2). Работы по его созданию продолжались около 10 лет. Наиболее трудоемкими были подбор сплава для сердечника, разработка конструкции снаряда, технологии производства, гарантирующей приемлемую стоимость.
Стоимость снаряда в производстве составляла 15 долл., из них на сердечник из обедненного урана приходилось около 5 долл. Минобороны США заказывало эти снаряды десятками миллионов штук. Высокая эффективность 30‑мм снаряда явилась стимулом к разработке подвесного контейнера, в котором размещается 4‑ствольная 30‑мм пушка, имеющая скорострельность 2400 выстрелов в минуту и боекомплект 350 снарядов. С помощью контейнера ставилась задача расширить противотанковые возможности для ряда самолетов за счет использования эффективного пушечного вооружения. Одновременно были изготовлены 20‑мм БПС с использованием обедненного урана применительно к 6‑ствольной установке «Фэлэнкс», предназначенной для ближней зоны защиты кораблей от крылатых ракет.
На протяжении последнего времени обедненный уран широко использовался Минобороны США для производства высокоэффективных бронебойных снарядов с целью увеличения стратегических запасов, особенно на европейском театре военных действий.
Официальная статистика свидетельствует, что в Ираке, Кувейте и Югославии в основном использовались следующие ураносодержащие боеприпасы: 30‑мм бронебойные снаряды для авиационных пушек GAU‑8/A штурмовиков А‑10А; БПС М829А1 для пушек танков М1А1 «Абрамс». Всего в этих военных конфликтах было использовано 9 тыс. штук вышеупомянутых боеприпасов, суммарная масса обедненного урана которых составила 300 тонн.
При решении проблем использования обедненного урана в производстве боеприпасов были проведены следующие НИР: разработка и исследование свойств сплавов на основе обедненного урана; исследование процессов плавления, литья, прокатки, ковки и прессования сплава урана с 0, 75% титана; производство сердечников из обедненного урана для 105 и 120‑мм танковых пушек, 30 и 20‑мм снарядов автоматических пушек; сборка снарядов с сердечниками из обедненного урана, предназначенных для 105 и 120‑мм танковых пушек; разработка 120‑мм подкалиберного снаряда с сердечником из обедненного урана для пушки основного танка; исследование характеристик частиц урана, образующихся при взаимодействии бронебойных сердечников с броней; сравнительная оценка баллистических характеристик бронебойных сердечников из обедненного урана и вольфрама; разработка составов и технологий нанесения антикоррозийных покрытий на сердечник из обедненного урана; исследование коррозийной стойкости различных урановых сплавов; плавка и разливка гомогенных урановых сплавов.
Источник: 8war.ru