貧鈾彈打坦克一發入魂,汙染卻長達數十億年,美軍為何欲罷不能?

荒涼的伊拉克沙漠中,一輛T-72坦克小心翼翼地從沙丘後面開出,還沒等坦克兵反應過來,就已經被一發美軍坦克發射的穿甲彈命中,炮塔被擊穿,殉爆的彈藥把它變成了一枚大煙花。在另外一地的公路上,伊軍裝甲車被A-10攻擊機的機關炮擊中,車體被穿透,化作一片火海。這些都是1991年海灣戰爭中的典型場景,而薩達姆的坦克和裝甲車輛有很多都毀於一種充滿爭議的武器——貧鈾彈。

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炮塔被炸飛的T-72坦克

雖然現代武器中被人詬病的有很多,比如核武器和生化武器,但這些大殺器實際上很少被使用。而貧鈾彈雖然一直被視為極不道德的武器,卻是一種常規裝備,至少對美軍來說是如此。據統計,美國在海灣戰場上使用的貧鈾彈達到了百萬枚,貧鈾彈芯總重量超過了320噸。在科索沃戰爭和2003年伊拉克戰爭中,美軍也大量使用了貧鈾彈,在取得輝煌戰果的同時,給當地留下了嚴重的汙染。

貧鈾彈到底有何本領,能夠在戰場上大放異彩呢?而它為什麼又會受到絕大多數國家的譴責呢?要想了解貧鈾彈,首先要搞懂“貧鈾”是個什麼東東。“貧鈾”中的貧的意思既不是貧窮更不是貧嘴,而是“貧化”的縮寫。

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被貧鈾彈擊中的裝甲車

所謂“貧化鈾”是指鈾235含量低於0。711%的鈾。鈾這種東西,在我們心目中一般出現在核武器或核電站裡,它是一種在地球上天然存在的元素,由上一代恆星(超新星)製造而成,主要包含鈾235、鈾238兩種同位素,以及很少量的鈾234。

在從鈾礦開採出的天然鈾中,鈾238佔了99。28%,鈾235只有0。711%。而能夠發生裂變的主要是鈾235,因此製造核彈或者核燃料都需要將鈾235的比例提高,這樣就成了濃縮鈾。例如武器級鈾中鈾235的比例要達到90%以上,而核電站用的核燃料中鈾235一般要達到3%左右。

由於鈾238和鈾235的化學性質幾乎完全一樣,想要得到濃縮鈾,就只能利用鈾238比鈾235略微重一點兒的特點,採用氣體擴散法或離心分離法,一點兒一點兒的提高鈾235的含量,最終得到濃縮鈾。

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離心分離法生產濃縮鈾

既然這一部分鈾的鈾235比例提高了,那麼另外一部分鈾中的鈾235必然就會減少,這些鈾235富集度比天然鈾還低的鈾,就成了貧化鈾,也就是說,貧化鈾是鈾濃縮過程中的廢料。這些貧鈾除了可以用作快中子堆的燃料或遮蔽材料之外,用途還真是不多,用它來製造貧鈾彈,算是廢物利用了。

然而人們驚奇地發現,用貧鈾做出來的穿甲彈,效能竟然出奇得好!現在穿甲彈領域的一大流派就是長杆動能穿甲彈,是將彈芯做成一根長長的帶尾翼的杆,在以極高的初速度發射後,這根長杆能像釘子一樣侵入並穿透厚厚的裝甲。

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長杆動能穿甲彈

顯然,要想提高長杆動能彈的穿甲能力,彈芯材料的密度要夠大,強度要夠高,硬度也要夠大。在許多種材料中,鎢合金滿足以上所有要求,因此成為穿甲彈的首選材料,蘇聯、德國以及我國的穿甲彈一般都使用鎢合金。不過,鎢合金雖好,卻有一個比較麻煩的缺點。

用鎢製作的動能穿甲彈在侵徹裝甲的過程中,長杆會變得越來越粗,越來越短,變成一個蘑菇頭,阻力增大,穿甲效果也就大打折扣。為了進一步提高鎢芯穿甲彈的穿深,只好大力出奇跡,拼命提高炮口初速,這也影響了坦克炮的身管壽命。

貧鈾材料卻有著截然不同的特性,其本身的強度和硬度雖然不高,但在添加了一些元素(例如鈦)後,強度就可以成倍提高。而貧鈾合金的密度可高達19。1克/立方厘米,接近於鎢。僅憑這些,還不足以讓貧鈾合金的穿甲能力戰勝鎢合金,其最關鍵的效能當屬“自銳”特性。

“自銳”效應的學名是絕熱剪下斷裂,用貧鈾合金製成的長杆穿甲彈在侵徹裝甲時,其頭部會不斷破碎和斷裂,但卻總能露出新的刃口,像一把永遠不會變鈍的尖刀,持續向裝甲深處鑽去。

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貧鈾彈的這種自銳特性,使其在同等速度下的穿甲能力優於鎢合金穿甲彈,或者說達到相同穿深需要的速度更小,降低了對坦克炮的要求。在穿透裝甲後,由於貧鈾合金極易燃燒,會對坦克內部造成巨大破壞,殺傷人員,並引發彈藥殉爆等,進一步提高了威力。

強悍的穿甲能力使得貧鈾材料“變廢為寶”,有了廣闊的用武之地,多個國家曾經研製過貧鈾彈,其中以美國最為熱衷。例如美軍的M1A1“艾布拉姆斯”主戰坦克裝備了M829系列貧鈾穿甲彈,雖然其炮口初速在1600米/秒左右,低於中俄類似產品,但在1000米外就可以穿透670毫米厚的均質鋼裝甲。

在海灣戰爭中,裝備了M829A1貧鈾彈的M1A1坦克大殺四方,曾經打出了從T-72坦克右側進左側出的戰績。而A-10攻擊機那門30mm口徑的GAU-8“復仇者”機炮,在裝備了貧鈾彈後,足以將裝甲車甚至一些坦克的頂部打成篩子。除了M1和A10外,美國還有很多武器配備了貧鈾彈。

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美軍裝備了各種各樣的貧鈾彈

然而凡事都有兩面性,貧鈾彈在戰績彪炳的同時也受到了廣泛的譴責,被認為是極其不道德的武器,原因就是貧鈾造成的汙染。貧鈾彈擊中目標後,碎裂的彈芯會留在被擊毀的車體內,而其燃燒後產生的氣溶膠和粉塵中含有高濃度的鈾,車內和附近的人員吸入後會受到放射性和化學毒性的傷害。

很多人認為貧鈾具有很強的放射性,其實這並不準確。貧鈾確實有放射性,但和鈷60、銫137等強放射源比起來差得太多。在天然鈾中,鈾235的半衰期約7億年,鈾238的半衰期約44。7億年,剩下那一丁點兒鈾234則只有24。7萬年。半衰期的意思就是衰減掉一半所需要的時間。因此,半衰期越長,放射性反而越弱。

天然鈾的放射性實際上已經相當低,而且射線穿透力很差,以至於用手直接觸控也沒太大問題,只要不吃進去就行。而貧鈾彈材料中的鈾235含量一般在0。3%以下,鈾234比起天然鈾則更少,因此貧鈾的放射性更弱,只有天然鈾的約60%左右。

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金屬鈾可以用手拿

所以,用手去拿貧鈾彈或者它的碎片,是不會受到放射性傷害的。但貧鈾在穿甲過程中燃燒形成的氣溶膠被人體吸入後,則會產生持續多年的內照射,但劑量同樣也不是太大,傷害更大的其實是化學毒性,會使腎臟等器官受到損傷。

最麻煩的是:不管貧鈾彈有沒有擊中目標,大量的貧鈾材料會留在交戰的土地上,汙染土壤和水源,進入食物鏈,對當地人的健康構成長期的威脅。而且由於鈾238的半衰期長達44億年以上,與地球的年齡相當,即使到了地球毀滅那一天,汙染還將存在。

伊拉克就曾指責美國在其土地上大量使用貧鈾彈,造成民眾患癌病例急劇增加。雖然貧鈾彈與癌症患者增加的關係還存在爭議,但這種武器會造成汙染卻是不爭的事實,因此被世界各國所批判和唾棄。但令人奇怪的是美軍卻對它甘之如飴,一直在肆無忌憚地到處使用,全然不顧惡劣的後果和全世界的譴責,為什麼會這樣呢?

貧鈾彈打坦克一發入魂,汙染卻長達數十億年,美軍為何欲罷不能?

戰場上殘留的貧鈾彈

首先美軍向來和道德二字不沾邊,只會顧及自己的安全和利益。他們現在都是在別國的土地上打仗,汙染的又不是自己,當然不會在乎別國人民的死活。而除了這一點之外,美國人偏愛貧鈾彈還有著深層的技術原因。

動能穿甲彈常用的金屬鎢,是一種珍貴而稀缺的戰略資源。據美國地質調查局2015年的資料,全世界鎢資源儲量約330萬噸,而中國就有190萬噸,約佔總儲量的58%,而美國只有約14萬噸。而中國的鎢產量更是佔了全世界的84%。可以說,世界上的鎢資源在很大程度上掌控在我國手中,這使得美國非常不願意把寶全都押在鎢上,以免被我國卡了脖子。

而貧鈾則正好相反:冷戰時期美國大肆發展核武器,提煉了大量濃縮鈾,同時也就產生了相當多的貧鈾。美國還有許多核電站,生產核燃料也會產生大量貧鈾。這些貧鈾除了少量用於研究用反應堆外,用處不大,還得費力氣來儲存。因此,貧鈾對美國來說非常廉價易得,再加上貧鈾彈優異的穿甲能力,美國人對它愛不釋手也就順理成章了。