9月6日,国防部宣布向乌克兰提供价值1.75亿美元的军事援助。此次已部署的美国军事装备中包括“用于艾布拉姆斯坦克的120毫米贫铀坦克弹药”,这使得美国成为继英国之后第二个不仅向乌克兰供应坦克(预计9月中旬交付),还为其提供贫铀弹药的国家。这些源自核提炼过程的弹药,不仅具有直接的军事用途,而且在使用后可能对环境造成潜在的健康影响。
此次部署的情况说明书中,除了艾布拉姆斯弹药外,还包括“海马斯”(HIMARS)发射器火箭弹、反坦克导弹、炮弹以及超过300万发轻武器(步枪等)子弹。这份清单在很大程度上反映了当前战争的状况,即拆除弹药与旨在击穿敌方装甲的武器相配合,并反映了乌克兰希望夺回自2022年2月俄罗斯入侵以来被占领土的长期目标。
“我们希望确保乌克兰拥有成功反攻所需的物资,以及长期维持强大威慑和强大防御能力所需的物资,以防止未来再次发生此类侵略,”国务卿安东尼·J·布林肯在与乌克兰外交部长德米特罗·库列巴在基辅会面之前说道。
为美国将要提供给乌克兰的艾布拉姆斯坦克设计的贫铀坦克弹药,是这项考量的一部分。贫铀具有多种使其成为理想弹药的特性。它比铅更致密,飞行中会自我锐化,并且它具有自燃性,这意味着在高压和1100至1300华氏度的温度下很容易点燃,当它作为炮弹发射时就会达到这个温度。所有这些结合起来,就形成了一种致密、强力、易燃的穿甲弹,非常适合坦克之间作战。
贫铀从何而来?
《Popular Science》首次报道贫铀是在1953年,当时是关于核反应堆的一篇文章。铀在自然界中存在,但要获得用于武器或反应堆的最有用的同位素,铀必须经过富集过程。当有用的同位素从混合物中筛选出来后,剩余的就是贫化的。这种贫铀中的一部分被用于快中子增殖反应堆来制造钚。它也可以与氧化钚混合,创造另一种类型的反应堆燃料。
铀自然存在三种同位素:U-234、U-235和U-238。用于核燃料和核武器的铀需要经过富集,将其U-235同位素的浓度从天然的0.72%(按质量计)提高到“2%到94%(按质量计)之间”,根据国际原子能机构(IAEA)的说法。未富集的副产品就是贫铀,定义为U-235浓度低于0.711%。IAEA指出,“通常,用于军事目的的贫铀中铀同位素的重量百分比浓度为:U-238:99.8%;U-235:0.2%;U-234:0.001%。”
在找到贫铀的其他用途(除了将其再加工以产生更多核燃料)之前花了一段时间。1969年,《Popular Science》将贫铀称为“丑小鸭”,用途有限,并写道:“它非常重,可以作为飞机连接系统的紧凑型配重,以及阿波罗飞船逃逸塔的压载物。”贫铀真正找到军事用途是在弹药和装甲板中。1982年,《Popular Science》在一篇关于智能导弹的专题报道中介绍了“密集阵”反导系统,强调了该武器的“雷达制导、计算机驱动的加特林机枪”,它“以每分钟3000发的速度发射来袭导弹。它的弹药比大多数都更强力,因为每发炮弹的核心都由最重的金属——贫铀制成,以达到最大的冲击效果。”
钨是一种更重的金属,但它对于穿甲弹来说尤其不好,因为正如《Scientific American》在2001年指出的那样,“与比它稍密集的近亲钨一样,铀可以穿透大多数重型装甲。但钨弹在撞击时弹头会变圆,而铀炮弹的边缘会燃烧掉。这种‘自我锐化’有助于它们钻入装甲。”
美国环保局(EPA)记录显示,国防部从20世纪70年代开始制造贫铀弹药和迫击炮弹,后来将其扩展到制造坦克装甲和飞机配重。这一切之所以成为可能,部分原因在于贫铀是核武器生产和核反应堆的丰富副产品,使得贫铀“丰富且廉价”。
清理成本和担忧
美国环保局有一个关于贫铀的页面,专门讨论它可能是一种需要清理的环境危害。
“与天然铀矿石一样,[贫铀] DU具有放射性。DU主要发射α粒子辐射。α粒子没有足够的能量穿透皮肤。因此,对身体外部的暴露不被认为是严重的危险,”情况说明书中写道。“然而,如果DU被摄入或吸入,它是一种严重的健康危害。α粒子直接影响活细胞,并可能导致肾脏损伤。”
国际原子能机构强调,虽然贫铀如果被摄入,会因辐射带来一些风险,但主要危害来自于它作为一种重金属被吸收到人体消化、循环或呼吸系统。贫铀进入这些系统的主要途径是通过吸入,当铀在爆炸过程中被气溶化时。这意味着最直接的健康影响将由承受武器火力的人们承担,但也包括立即进入被击中的坦克试图营救里面的人员。
战后,农民返回田地可能会在环境中遇到贫铀,尽管IAEA指出“风险会降低,因为重新悬浮的铀粒子会与其他物质结合,尺寸变大,因此吸入的铀中只有一小部分会到达肺部深处。另一种可能的暴露途径是无意或故意摄入土壤。例如,在贫铀弹药发射过的田地里工作的农民可能会无意中摄入少量土壤,而儿童有时会故意吃土。”
2022年6月23日,在犹他州杜尔陆军仓库发现了受损的30毫米贫铀弹药。清理这些弹药的任务由爆炸物处理(EOD)小组承担,他们努力将贫铀弹头与弹药的爆炸部分分开。在工作照片中,可以看到小组人员佩戴口罩和防护装备,以避免摄入和吸入铀。
“处理贫铀弹药尤其危险,所以我们格外小心,并百分之百地遵循我们的程序,”EOD技术员Derin Creek当时说。“我们不仅要确保该地区所有人和我团队的安全,还要保护环境并消除放射性污染。”
贫铀弹药,就像将要发射它们的坦克一样,是乌克兰不断增长的用于击退自2022年2月以来入侵该国的俄罗斯军队的武器库的一部分。正如杜尔仓库所展示的那样,这些弹药需要小心处理,并且一旦战场不再活跃,清理工作将需要特别的关注。乌克兰已经从美国收到了集束弹药,这些弹药本身就构成了一项独特的清理挑战。有了这个已经摆在未来的难题,在战争最终结束时,从同一片田地清理贫铀应该只会是恢复工作的额外负担。