贫铀穿甲弹 浅谈贫铀穿甲弹 半衰期长达45亿年 使用过的弹芯一律就地掩埋

2018年底，《美国国家利益》报道了一则关于俄军为最先进的T-14阿玛塔主战坦克研制新一代贫铀弹的新闻。俄罗斯军队一直在使用常规的钨芯穿甲弹。虽然贫铀穿甲弹的威力比传统的钨芯穿甲弹更强，但使用贫铀穿甲弹会带来一系列放射性污染和化学毒性问题。“阿玛塔”坦克是俄罗斯近年来最令人满意的新装备，但尴尬的是，这款坦克的穿甲能力却饱受诟病。这个问题从俄罗斯军队授权的印度制造的3VBM17穿甲弹只有500毫米以上的穿甲能力就可以看出来。俄罗斯很难在短时间内实现坦克主炮的大突破，所以最好的办法就是捉弄炮弹。因此，贫铀穿甲弹成为最佳选择。虽然这种弹丸的使用会带来一系列的问题，但是这些问题与这种弹丸带来的穿甲能力的好处相比，对他们来说似乎并没有那么致命。对于已经开始在技术和设备上落后的俄罗斯来说，做出这个决定是正常的。那么贫铀弹是一种什么样的武器呢？现在我们来看看。

▲从T-14“阿玛塔”主战坦克发射穿甲弹的那一刻起，其火力始终处于苏联时代以来与西方相比相对较低的阶段。苏联末期，其穿甲弹技术已经完全落后于西方国家。有人说，苏联穿甲弹技术之所以这么低，都是北约曾经有的臭毛病。然而，在新世纪，俄罗斯并没有面临像豹1和AMX-30这样的脆皮。下图是苏联3BM42穿甲弹的数据。在2000米的距离上，等效穿甲厚度在350到420之间。俄罗斯军队最先进的真空-1、-2穿甲弹据说可以穿透厚度800毫米的均质钢装甲，如果是真的，那么这个数值是世界上第一个已知的。

什么是贫化铀

在核弹的影响下，现代人可以谈论“铀”变色。现在铀已经成为核工业最基本的原材料。自然界中有大量的铀元素，总量达45亿吨。正常人每天可以从大气、食物和水中摄取0.07到1.1微克的铀。有多少剂量的铀元素会对人体造成伤害，目前还没有定论。在国际上，饮用水和食品中铀元素的含量将受到严格限制。国际卫生组织规定了每升水中铀元素的含量。自然界中的铀由铀234、铀235、铀238三种同位素组成，其中铀238含量最高，达到99.275%，但只有铀235能发生裂变反应，但其含量仅为0.72%，与90%的武器级数值相比相形见绌。经过大量的浓缩和浓缩，铀235的含量将大大增加，最终产品将是。贫化铀粉末在室温下能像白磷一样自燃，密度是钢的2.5倍。由于其良好的可加工性，在飞机制造、石油钻井、医疗领域和一些轻工业中都可以看到。

贫铀穿甲弹

▲美军的贫铀弹大家族，其实早在1975年，美军就装备生产了大量的贫铀弹，从20毫米的密集阵、25毫米的布莱德利战车大蛇、30毫米的A-10攻击机，再到105毫米和120毫米的各种坦克。有各种各样的口径。下图为小口径贫铀弹。

众所周知，穿甲弹是一种利用弹丸动能穿透装甲目标的弹丸，目标动能的大小直接影响着目标的着舰速度和弹丸材质。如果炮口动能不变，只能提高目标落地速度和弹丸质量。因此，制造弹芯的材料一般要求高质量和高截面密度。此外，强度、硬度、韧性等因素也在一定程度上影响弹道性能和穿甲能力。最后，材料必须具有良好的可加工性。

▲尾部稳定脱壳穿甲弹穿透的目标，贫铀穿甲弹的穿甲效率比同类型钨芯穿甲弹高10%-15%

一般来说，穿甲弹中使用的贫化铀是一种含有少量钛的合金。这种合金的强度是纯贫化铀的3倍，钢的2.5倍。下面我将简要总结一下用贫化铀代替钨制造穿甲弹芯的优点:

性价比:你可能不信。贫铀是严格意义上的废物，价格比钨合金低很多。将贫化铀应用于军事领域的实验早在1960年代就开始了

自锐性:除了上面提到的高密度、高强度，贫铀还有一个重要的特点，那就是它的自锐性。当它撞击甚至摩擦时，会在空空气中氧化燃烧并爆炸，所以撞击装甲表面后，贫化铀芯的最外层会继续氧化燃烧，就像削铅笔一样，头部会变得越来越锋利，此外，贫化铀的燃烧温度极高。

▲最右边是贫铀穿甲弹芯的自锐描述。可以看到外层燃烧融化后弹头会变得越来越锋利

加工型:贫铀合金具有优良的可加工性，对加工工艺要求较低，非常适合大批量制造

当然，没有什么是完美的，贫铀也是。贫化铀基本上以复合六氟化铀的形式存在，这使得它的储存成为一个难题。即使储存在特殊的容器中，仍然会有腐蚀和化学反应。同样，贫铀穿甲弹也有这个问题。储存时间很短，一旦储存期结束就必须更换，这对于长期处于和平状态的国家来说是非常不经济的。最后，贫铀弹的使用带来了一些问题。

▲20世纪60年代末，波音747飞机在试飞时高速扑腾。最好的办法是通过配重解决。贫化铀由于其极高的密度而被用作配重，直到1980年代才被钨所取代。

贫铀弹药的危害

我前面说过，贫铀的主要成分是铀238，半衰期高达45亿年。但其放射性强度远低于自然界中存在的天然铀。在一定防护下，其放射性剂量低于国际最低剂量。然而，认为贫铀是安全的是一个很大的错误。毕竟贫铀是放射性物质，长时间接触也会对人体健康产生影响，其化学毒性和放射性伤害其实是存在的。贫铀的放射性会引起核辐射的生物效应，进而破坏生物体中聚合物的分子键。什么是聚合物？比如核酸和蛋白质。另外，辐射会将细胞内的水分子电离成自由基，甚至细胞会死亡，从而阻碍物质和能量的正常代谢，从而引发一系列人体疾病。

▲截至2006年，伊拉克辐射防护中心在伊拉克发现了约300个贫铀污染点

人体大部分是由液体构成的，但铀-238可以被液体缓慢溶解。铀一旦溶解，就会与人体的生物分子发生反应，其中肾脏器官受损最严重。铀会通过食道、呼吸道和受伤的皮肤进入人体，大部分会通过粪便排泄或沉积在肺部。破损伤口接触的铀会直接进入血液，进入血液的铀主要停留在肾脏、骨骼和肝脏。铀会影响肾小管和肾小球过滤血液杂质的功能。虽然大部分血液会在48小时内以尿液的形式排出，但也有一部分会留在体内，最终沉积在人体内。许多在海湾战争中退役的士兵或多或少被诊断患有肾病。

▲在伊战中，美军会将被摧毁的M1坦克中的贫铀弹取出就地掩埋，但这种方法从本质上无法解决问题

其实以上还是贫铀的危害。先说说使用贫铀弹造成的危害。还有人说，贫铀在摩擦或撞击的情况下会燃烧爆炸。这时，就会形成气溶胶。因为是一种核废料，贫铀中还会含有微量的钚。这种人造放射性元素的毒性和放射性可以比铀强几十万倍，所以钚也会以气溶胶粒子的形式漂浮在空中。这种气溶胶吸入人体后难以排出，残留时间长，容易引起肺损伤甚至肺癌。此外，由微小颗粒组成的气溶胶会通过大气扩散并漂移到地面，再次污染水源、农作物和动物。铀的半衰期是45亿年，钚的半衰期也是24.5万年。从长远来看，穿甲能力带来的提升不值一提。