|
Depleted uranium (DU) เป็นยูเรเนียมที่มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็น Uranium-238 และมีไอโซโทป Uranium-235 น้อยกว่าปกติ มีชื่อเรียกอื่นเป็น Q-metal, depletalloy และ D-38 บางชื่อก็ไม่มีการใช้แล้ว ส่วนในภาษาไทย เรียกยูเรเนียมชนิดนี้ว่า ยูเรเนียมด้อยสมรรถนะ ที่มา Depleted uranium เป็นส่วนที่เหลืออยู่จากการสกัดยูเรเนียมธรรมชาติสำหรับนำไปใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ เมื่อไอโซโทปรังสีที่ใช้ทำเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ (fissile) ถูกสกัดออกไปแล้ว ส่วนที่เหลืออยู่เรียกว่า depleted uranium บางครั้งอาจมาจากกระบวนการนำเชื้อเพลิงของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์มาผลิตใหม่ (reprocess) ซึ่งจะแตกต่างกันที่ ถ้าเป็นเชื้อเพลิงใช้แล้วจะมีปริมาณ uranium-236 ที่เกิดจาก uranium-235 ทำปฏิกิริยา neutron capture ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ การเก็บ depleted uranium มีค่าใช้จ่ายสูง เนื่องจากเป็นสารพิษและเป็นกากกัมมันตรังสี ต้องเก็บรักษาเป็นเวลายาวนานในลักษณะกากนิวเคลียร์ระดับรังสีต่ำ (low level nuclear waste) ค่าใช้จ่ายส่วนหนึ่งจะใช้ในการแปรรูปจาก UF6 ให้เป็นโลหะ ที่มีความหนาแน่นสูงเกือบเท่ากับทังสเตนแต่ราคาต่ำกว่า จึงมีความพยายามที่จะนำไปใช้ประโยชน์ในหลายรูปแบบ วัสดุชนิดนี้มีข้อเสียตรงที่ไม่ทนต่อการสึกกร่อน |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ความเป็นมา depleted uranium มีเก็บไว้ในคลังของสหรัฐและรัสเซียมาตั้งแต่ทศวรรษ 1940 ในช่วงที่มีโครงการพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ มีการออกแบบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ให้ใช้เชื้อเพลิงแบบที่ไม่ต้องเสริมสมรรถนะ (enrichment) ยูเรเนียม เพื่อจะได้นำ depleted uranium มาใช้ แต่เครื่องปฏิกรณ์ประเภทนี้ก็มีอยู่เพียง 10% เท่านั้น ขณะที่อาวุธนิวเคลียร์และเครื่องปฏิกรณ์ของกองทัพเรือ ต้องเชื้อเพลิงที่มีความเข้มข้นของยูเรเนียม-235 สูงมาก depleted uranium (DU) จึงยังถูกเก็บรักษาไว้ โดยหวังว่าจะมีการพัฒนาเทคนิคในการเสริมสมรรถนะที่มีประสิทธิภาพสูงมากขึ้น จะได้นำวัสดุเหล้านี้ออกมาสกัด fissile isotope ออกมาได้อีก ในช่วงทศวรรษ 1970 เพนตากอน (Pentagon) ได้รายงานว่ากองทัพโซเวียตได้พัฒนาเกราะสำหรับรถถัง (Warsaw Pact tanks) ซึ่งกระสุนของนาโต (NATO) ไม่สามารถเจาะเข้าไปได้ เพนตากอนจึงได้ทำการวิจัยเพื่อหาวัสดุมาทำหัวกระสุนที่มีความแข็งมากขึ้นกว่าเดิม หลังจากการทดสอบโดยใช้โลหะหลายชนิด นักวิจัยของกองทัพก็ได้ข้อสรุปที่การใช้ depleted uranium (DU) การที่ DU มีความเหมาะสมในการทำกระสุนนั้น นอกจากคุณสมบัติและประสิทธิภาพที่โดดเด่นแล้ว ยังมีราคาถูกและหาได้ง่าย ส่วนการใช้ทังสเตนที่สามารถใช้ได้เช่นกันนั้นต้องซื้อจากประเทศจีน ขณะที่ DU มีเก็บไว้ในคลังของสหรัฐประมาณ 500,000 ตัน งบประมาณในการซื้อกากรังสีระดับต่ำเหล่านี้จึงแทบไม่มีเลย การนำ depleted uranium มาใช้จึงมีความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจดีกว่าการเก็บไว้เฉยๆ ดังนั้น ในปลายทศวรรษ 1970 ทั้งสหรัฐ สหภาพโซเวียต อังกฤษ และฝรั่งเศส จึงเริ่มนำ depleted uranium ที่เก็บไว้ในคลังมาเปลี่ยนเป็นหัวกระสุนสำหรับเจาะเกราะ จากภาพถ่ายของสิ่งที่ถูกทำลายชี้ให้เห็นว่า มีการนำ DU มาใช้เป็นครั้งในสงครามอาหรับอิสราเอล ในช่วงปี 1973 การผลิตและการใช้งาน โลหะยูเรเนียมธรรมชาติประกอบด้วย ยูเรเนียม-235 (U-235) 0.71% ยูเรเนียม-238 (U-238) 99.28% และยูเรเนียม-234 (U-234) 0.0054% depleted uranium มียูเรเนียม-235 เหลืออยู่เพียง 0.2% ถึง 0.4% เนื่องจากถูกสกัดไปเป็นยูเรเนียมเสริมสมรรถนะ (enriched uranium) ด้วยกระบวนการแยกไอโซโทป (isotope separation) กระบวนการนี้จะแยกแต่ละไอโซโทปออกจากกัน ทำให้เหลือยูเรเนียมที่มี U-238 เกือบทั้งหมดอยู่ เรียกว่า depleted uranium การผลิต enriched uranium 5% จำนวน 1 กิโลกรัม ต้องใช้ยูเรเนียมธรรมชาติ 11.8 กิโลกรัม โดยเหลือเป็น depleted uranium 10.8 กิโลกรัม ซึ่งยังมี U-235 เหลืออยู่อีก 0.3% Nuclear Regulatory Commission (NRC) ได้บัญญัติให้ depleted uranium คือ ยูเรเนียมที่มีไอโซโทป 235U น้อยกว่า 0.711 % โดยน้ำหนัก ส่วนกองทัพสหรัฐกำหนดให้ DU ที่กองทัพใช้มี 235U น้อยกว่า 0.3% แต่ความจริงนั้น กองทัพใช้ DU ที่มี 235U ประมาณ 0.2% |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
การใช้ทางทหาร
Depleted uranium มีความหนาแน่นสูงมาก โดยมีค่า 19050 kg/m3 มีความหนาแน่นสูงกว่าตะกั่ว 70% ทำให้มีน้ำหนักมากกว่าตะกั่วที่มีขนาดขนาดเท่ากัน เมื่อนำมาทำหัวกระสุนจึงมีความต้านทานของอากาศน้อยกว่า และสามารถทะลุทะลวงเข้าไปในวัสดุได้ดีเนื่องจากจุดที่ตกกระทบมีแรงกดดันสูงกว่า กระสุน DU ที่ยิงออกไปมักจะระเบิดออก เนื่องจากมีคุณสมบัติในการลุกไหม้ด้วยตัวเอง (pyrophoric) กระสุน DU มีใช้ทั้งในรูปของกระสุนปืนใหญ่ รถถัง และปืนใหญ่ของเรือรบ โดยมีใช้ในกอทัพของหลายประเทศ มีความเชื่อกันว่าอาวุธที่กองทัพสหรัฐใช้เป็นชนิดที่ไม่มีการทำให้เกิดการเปรอะเปื้อนทางรังสี จนกระทั่งนักวิทยาศาสตร์ของสหประชาชาติได้พบหลักฐานว่ามีการเปรอะเปื้อนรังสีในสถานที่สู้รบ และกองทัพสหรัฐได้ยอมรับปัญหาเหล่านี้ในเวลาต่อมา จากนั้นจึงเริ่มมีประเด็นที่จะแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้น depleted uranium ที่กองทัพใช้ส่วนใหญ่เป็นกระสุนที่มีขนาดไม่เกิน 30 mm โดย PGU-14/B เป็นระเบิดเพลิงที่ยิงจากปืน GAU-8 Avenger ของเครื่องบิน A-10 Thunderbolt II ของกองทัพอากาศสหรัฐ DU ขนาด 25 mm มีใช้ในปืน M242 ของยาน Bradley Fighting Vehicle และ LAV-AT ของกองทัพบกสหรัฐ สวนกองทัพเรือใช้ DU ขนาด 25 mm PGU-20 ยิงด้วยปืน GAU-12 Equalizer ของเครื่อง AV-8B Harrier และ AH-1 helicopter gunships ใช้ปืน M197 ใช้กระสุนขนาด 20 mm ส่วน Phalanx CIWS’s M61 Vulcan ของกองทัพเรือใช้กระสุนที่ทำด้วย depleted uranium ขนาด 20mm ซึ่งต่อมาได้เปลี่ยนไปใช้ tungsten แผ่นเกราะ (armor plate) เนื่องจาก depleted uranium มีความหนาแน่นสูงจึงสามารถใช้ทำรถถัง โดยทำเป็นแผ่นเกราะ (armor plate) ที่มีเหล็กประกบอยู่ด้านนอก เช่น รถถัง M1A1HA และ M1A2 Abrams ที่สร้างหลังปี 1998 มีการใช้เกราะที่เสริมด้วย DU ที่ลำตัวและด้านหน้าของฐานปืน กระสุนวิถีโค้ง (Projectile munitions) มีการใช้ depleted uranium เพื่อเพิ่มพลังงานจลน์ของอาวุธเจาะทำลาย (kinetic energy penetrators) วัสดุที่ใช้ในการเจาะทำลายโครงสร้างมี 2 ชนิด คือ ทังสเตนกับ depleted uranium โดย DU จะออกแบบในรูปของอัลลอย เรียกว่า staballoys ซึ่งเป็นโลหะที่มีส่วนผสมของ depleted uranium กับโลหะอื่นอีกเล็กน้อย เช่น ไตตาเนียมหรือโมลิบดีนัม ส่วนผสมสูตรหนึ่งที่มีการใช้กันคือ depleted uranium 99.25% โดยน้ำหนักกับไตตาเนียม 0.75% ซึ่งอาจมีการเปลี่ยนแปลงสัดส่วนของไตตาเนียมขึ้นไปถึง 3.5% Staballoys มีความหนาแน่นเป็น 2 เท่าของตะกั่ว จึงมีการนำมาใช้ทำกระสุนเจาะเกราะวิถีโค้ง กองทัพสหรัฐใช้ DU ในอัลลอยที่มีไตตาเนียมประมาณ 3.5% วัตถุดิบที่ใช้ทำ staballoys มีราคาถูก สามารถหล่อขึ้นรูปได้ง่าย ขณะที่ทังสเตนมีราคาแพงและขึ้นรูปได้ยาก มีการนำ depleted uranium มาทำกระสุนเจาะทำลาย เนื่องจากมีคุณสมบัติในการรักษารูปคม (self-sharpening) และ ลุกไหม้ได้เอง (pyrophoric) เมื่อกระทบกับเป้าหมายที่แข็งแรง เช่น ยานเกราะ ส่วนปลายของแท่งจะแยกออก ทำให้ยังคงมีความคมอยู่ การกระทบจะทำให้มีการปล่อยความร้อนออกมา และทำให้กระจายเป็นผงและลุกไหม้เมื่อสัมผัสอากาศจากคุณสมบัติ pyrophoric แบบเดียวกับ ferrocerium หลังจากที่กระสุน DU เข้าไปภายในยานเกราะได้จะแตกออกและเกิดการลุกไหม้ เผาลูกเรือในยานและทำให้ยานระเบิด กองทัพสหรัฐใช้ DU ในปืนใหญ่ขนาด 120 mm หรือ 105 mm บนรถถัง M1 Abrams และ M60A3 กองทัพรัสเซียใช้กระสุน DU กับปืนประจำรถถังมาตั้งแต่ทศวรรษ 1970 ซึ่งส่วนใหญ่เป็นปืนขนาด 115 mm ของรถถัง T-62 และปืน 125 mm ในรถถัง T-64, T-72, T-80 และ T-90 มีการใช้ DU ในจรวดเจาะเกราะหลายขนาด เช่น กระสุน 180 g ขนาด 20 mm projectiles, กระสุน 200 g ขนาด 25 mm กระสุน 280g ขนาด 30 mm กระสุน 3.5 kg ขนาด 105 mm และกระสุน 4.5 kg ขนาด 120 mm โดยใช้ในรูป Staballoy กองทัพเรือสหรัฐใช้ DU ในปืน Phalanx CIWS ขนาด 20 mm และได้เปลี่ยนไปใช้เป็นกระสุนทังสเตนตอนปลายทศวรรษ 1990 เนื่องจากมีความเสี่ยงที่จะเกิดเพลิงไหม้ ในช่วงกลางทศวรรษ 1990 มีการใช้ DU ทำกระสุนปืนขนาด 9mm ลูกระเบิด cluster bombs และทุ่นระเบิด แต่ต่อมาได้เลิกใช้ไป ขณะที่บางประเทศอาจจะยังมีการใช้อยู่ซึ่งเป็นการยากที่จะตรวจสอบได้ คาดกันว่ามีประเทศที่มีอาวุธที่เกี่ยวกับ depleted uranium ประมาณ 17-20 ประเทศ รวมทั้งสหรัฐ, อังกฤษ, ฝรั่งเศส, รัสเซีย, กรีซ, ตุรกี, อิสราเอล, ซาอุดิอารเบีย, บาห์เรน, อิยิปต์, คูเวต, ปากีสถาน, ไทย, อิรัก และ ไต้หวัน มีการผลิตกระสุน DU ใน 18 ประเทศ ขณะที่มีเพียงสหรัฐและอังกฤษเท่านั้นที่มีขีดความสามารถในการใช้อาวุธ DU ได้ การใช้ของประเทศอื่นไม่ถือเป็นอาวุธ DU ที่แท้จริงตามกฎหมายระหว่างประเทศของการใช้อาวุธ Depleted Uranium (The International Legality of the Use of Depleted Uranium Weapons) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
การใช้ในทางพลเรือนการนำ depleted uranium มาใช้ทางพลเรือนมีข้อจำกัดที่การมีกัมมันตภาพรังสี การนำมาใช้ประโยชน์เริ่มจากการใช้เป็นอับเฉา (ballast) เนื่องจากมีความหนาแน่นสูง ใช้ทำกระดูกงูของเรือใบเพื่อให้ช่วยถ่วงน้ำหนัก ใช้ทำแท่งถ่วงน้ำหนักในการขุดเจาะน้ำมัน ใน gyroscope rotors และใช้ถ่วงน้ำหนักในกรณีที่มีพื้นที่จำกัด
มีการใช้ยูเรเนียมอย่างกว้างขวางในสีเขียนเครื่องเคลือบดินเผาและเครื่องแก้วในศตวรรศที่ 19 และเชื่อกันว่า เครื่องเคลือบสีเหลืองที่พบใน “jaune no.17” เมื่อปี 1999 ที่ผลิตในประเทศฝรั่งเศส โดย Cristallerie de Saint-Paul ซึ่งเป็นผู้ผลิตสีเคลือบนั้น มีความเข้มข้นของ depleted uranium 10% ผง depleted uranium ซึ่งจำหน่ายโดย Cog?ma’s Pierrelatte นั้น ได้ถูกระงับไม่ให้มีการผลิตหรือจำหน่ายเครื่องเคลือบหรือเครื่องแก้วโดยใช้ depleted uranium อีก มีการใช้ DU เป็นวัสดุป้องกันรังสี สำหรับต้นกำเนิดรังสีทางการแพทย์และต้นกำเนิดรังสีที่ใช้ในการถ่ายภาพทางอุตสาหกรรม คณะกรรมการควบคุมความปลอดภัยทางนิวเคลียร์ของสหรัฐอเมริกา (U.S. Nuclear Regulatory Commission) ได้ออกกฎ 10 CFR 40.25 ให้มีการออกใบอนุญาตได้สำหรับการใช้ depleted uranium ในการบรรจุผลิตภัณฑ์ทางอุตสาหกรรม หรืออุปกรณ์ที่ต้องการมวลต่อปริมาตรสูง ใช้ปรับน้ำหนักของเครื่องบิน (trim weights in aircraft) เครื่องบินอาจมีการใช้ depleted uranium ในการปรับน้ำหนัก เช่น Boeing 747 บรรจุไว้ 400 ถึง 1,500 กิโลกรัม ซึ่งการใช้ DU ในลักษณะนี้ยังมีการโต้แย้งกันอยู่ เพราะถ้าเครื่องบินตก ยูเรเนียมอาจจะเข้าสู่สิ่งแวดล้อม โลหะอาจจะเปลี่ยนรูปเป็นออกไซด์ ทำให้กลายเป็นผงขนาดเล็กเมื่อเกิดเพลิงไหม้ ขณะที่ยังขัดแย้งกันอยู่ ก็มีวัสดุอันตรายชนิดอื่นถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมจากการเพลิงไหม้ของเครื่องบินพาณิชย์มากกว่าที่จะเกิดจาก DU แต่การนำมาใช้ในเครื่องบินรุ่นใหม่ก็ลดลง ทั้งบริษัท Boeing และ McDonnell-Douglas ก็ไม่มีการใช้ DU ในการถ่วงน้ำหนักมาตั้งแต่ทศวรรษ 1980
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Uranium hexafluorideประมาณ 95% ของ depleted uranium ผลิตออกมาในรูปของ uranium hexafluoride (D)UF6 โดยบรรจุไว้ในเหล็กรูปทรงกระบอก ตั้งไว้บนลานเปิดใกล้กับโรงงงานเสริมสมรรถนะยูเรเนียม แต่ละกระบอกมี UF6 บรรจุอยู่ 12.7 ตัน หรือ 14 US tons ในสหรัฐประเทศเดียวมี depleted UF6 สะสมไว้ตั้งแต่ปี 1993 รวม 560,000 ตัน ในปี 2005 มีการเก็บ depleted UF6 ไว้ใกล้กับ Portsmouth รัฐ Ohio ที่ Oak Ridge รัฐ Tennessee และที่ Paducah รัฐ Kentucky รวม 57,122 กระบอก จำนวน 686,500 ตัน การเก็บ DUF6 ในระยะยาวอาจมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม สุขภาพ และมีความเสี่ยงต่อความปลอดภัยเนื่องจากมีคุณสมบัติทางเคมีที่ไม่เสถียร เมื่อ UF6 ได้รับความชื้นจากอากาศ จะทำปฏิกิริยากับน้ำในอากาศกลายเป็น UO2F2 (uranyl fluoride) และ HF (hydrogen fluoride) สารประกอบทั้งสองชนิดละลายได้ง่ายและเป็นอันตราย การเก็บไว้ในภาชนะทรงกระบอก ต้องมีการตรวจสอบอย่างเข้มงวด เพื่อหาร่องรอยการสึกกร่อนหรือการรั่วไหล ประมาณการอายุของภาชนะเหล็กทรงกระบอกคาดว่าอยู่ได้หลายสิบปี
ในสหรัฐอเมริกามีอุบัติเหตุเกี่ยวกับ uranium hexafluoride หลายครั้ง รัฐบาลจึงให้ทำเป็นของแข็ง โดยเปลี่ยน DUF6 ให้อยู่ในรูป uranium oxides ก่อนที่จะทิ้ง การทิ้ง DUF6 ทั้งหมดจึงต้องเสียค่าใช้จ่ายประมาณ15 ถึง 450 ล้านเหรียญ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ผลต่อสุขภาพ depleted uranium บริสุทธิ์มีอันตรายของรังสีค่อนข้างต่ำ โดยต่ำกว่ารังสีจากยูเรเนียมธรรมชาติรวม (ประมาณ 60%) เนื่องจากยูเรเนียมที่มีกัมมันตภาพรังสีสูงถูกแยกออกไปแล้ว นอกจากนั้น ยูเรเนียมที่เหลืออยู่มีครึ่งชีวิตยาวนานมาก (4.46 พันล้านปี) Depleted uranium แตกต่างจากยูเรเนียมธรรมชาติ ตรงที่สัดส่วนของแต่ละไอโซโทป แต่มีคุณสมบัติทางเคมีเหมือนกัน ยูเรเนียมเป็นวัสดุที่เกิดการลุกไหม้เองได้ (pyrophoric) เมื่อเกิดการสึกกร่อนในสภาวะที่มีอากาศและน้ำ จะทำให้เกิดเกลือ uranium(IV) ที่ไม่ละลายน้ำและเกลือ uranium(VI) ที่ละลายน้ำ เช่นสารประกอบ uranyl ซึ่งเป็นอันตราย ยูเรเนียมสามารถสะสมในหลายอวัยวะ เช่น ตับ ม้าม และไต องค์การอนามัยโลก (World Health Organization) กำหนดค่าของปริมาณที่รับได้ (tolerated intake) ต่อวัน ของเกลือยูเรเนียมที่ละลายได้สำหรับบุคคลทั่วไป 0.5 mg/kg ของน้ำหนักร่างกาย หรือ35 mg สำหรับผู้ใหญ่ที่มีน้ำหนัก 70 กิโลกรัม อันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากการได้รับ depleted uranium มีการยืนยันจากผลที่เกิดขึ้นจากการใช้กระสุน DU ในสงครามอ่างเปอร์เซีย (Gulf War) ผู้สังเกตการณ์บางคนเชื่อว่าการได้รับ uranium หรือสารประกอบยูเรเนียมทำให้เกิด หรือเป็นปัจจัยทำให้เกิด Gulf War syndrome แต่มีนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากที่ยังไม่เชื่อ ขณะที่ในระยะยาวประชากรที่อาศัยอยู่ในบริเวณที่มีการใช้กระสุน DU อาจทำให้เกิดผลกระทบ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ถอดความจาก Depleted uranium
เว็บไซต์ http://en.wikipedia.org/ |
- 16 ถ.วิภาวดีรังสิต ลาดยาว จตุจักร กรุงเทพฯ 10900
