Pytanie:
Jaki jest powód używania zubożonego uranu jako przeciwwagi w 747?
Ron Beyer
2017-02-08 08:20:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Niedawno dowiedziałem się, że niektóre z wcześniejszych modeli 747 miały od 600 do 1100 funtów zubożonego uranu jako przeciwwagi. Te przeciwwagi zostały znalezione w 747 wyprodukowanych w latach 1968-1981.

enter image description here (Źródło)

Biorąc pod uwagę, że badanie powiązane powyżej oraz dobrze znane narażenie pracowników (i pasażerów) na promieniowanie jeszcze przed wprowadzeniem tych przeciwwag w 1968 r., dlaczego Boeing (i McDonnell Douglas) zdecydowali się na użycie taki niebezpieczny (i potencjalnie niebezpieczny z wojskowego punktu widzenia) materiał?

Rozumiem, że waga / gęstość pozwala na mniejsze opakowanie, ale wydaje się, że ciężarki wolframu zostały zintegrowane po 1981 roku bez żadnych problemów z przestrzenią w istniejące statki powietrzne. Czy zubożony uran był w tak dużej podaży, że był też bardziej ekonomiczny?

Ostatecznie przeciwwagi zostały zastąpione następującymi zamiennikami wolframu:

enter image description here
(Źródło)

DU jest niebezpieczny tylko wtedy, gdy masz kontakt z cząstkami; zwłaszcza przy wdychaniu. W wypadku wystarczająco poważnym, aby zagrozić integralności obciążników; to byłaby twoja ostatnia troska. Domyślam się, że przemysł bardziej świadomy bezpieczeństwa (spory sądowe) i dostępność alternatyw doprowadziły do ​​zastosowania innych materiałów.
Stwierdzono to również w L-1011.
@Simon: i pod tym względem DU nie jest w żaden sposób bardziej niebezpieczny niż jakikolwiek inny metal ciężki, taki jak ołów czy wolfram. Dlaczego dzisiaj wychodzi z mody nie ze względu na bezpieczeństwo, ale z powodu histerycznej opinii publicznej „uran = niebezpieczne promieniowanie lub zagrożenie wybuchem jądrowym”. Jednak zubożony uran, a nawet zwykły (niewzbogacony), emituje tak mało promieniowania, że ​​jest ono całkowicie nieistotne. W rzeczywistości uran może być używany do ochrony przed promieniowaniem (jest znacznie gęstszy niż ołów). Prawdopodobnie otrzymasz więcej promieniowania po zjedzeniu banana niż trzymanie kawałka uranu.
@vsz: (O wiele) większym problemem dotyczącym bezpieczeństwa jest to, że uran ma bardzo silną toksyczność chemiczną, znacznie większą niż, powiedzmy, wolfram. Ponadto, chociaż DU _ jest_ całkiem dobra w osłanianiu przed większością promieniowania jonizującego, nie jest to opcja dla niczego, co wytwarza znaczne ilości neutronów szybkich, ponieważ rozszczepiają one atomy uranu i wytwarzają dużo wtórnego promieniowania.
Cztery odpowiedzi:
RedGrittyBrick
2017-02-08 16:45:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Boeing

Boeing użyłby DU, ponieważ miał odpowiednią kombinację cech fizycznych i kosztów. Ich testy wykazały, że narażenie pracowników na promieniowanie było niskie (2,6% ustawowego „bezpiecznego” poziomu). W większości przypadków ekspozycja była tak niska, że ​​nie można jej było wykryć.


Promieniowanie

Pasażerowie samolotów są narażeni na promieniowanie kosmiczne na znacznie wyższym poziomie niż ludzie na ziemi.

Na ziemi przeciętny Amerykanin jest narażony na 620 mrem / rok ze wszystkich źródeł.

Osoby lecące z Waszyngtonu do Los Angeles byłyby narażone na blisko 2 metry promieniowania kosmicznego . Nie jest to problem dla pasażerów, ale jest to coś, o czym zdają sobie sprawę załogi linii lotniczych i inni często podróżujący pasażerowie.

Narażenie pasażerów na promieniowanie kosmiczne jest 600 razy wyższe niż w przypadku przeciwwag DU we wczesnych samolotach 747 .


Uran zubożony

DU to uran, z którego usunięto najbardziej radioaktywne części. Jest mniej radioaktywny niż naturalnie występujący uran.

Metale ciężkie, takie jak ołów, wolfram i uran, są toksyczne w przypadku spożycia. Ta toksyczność nie jest spowodowana radioaktywnością. Załoga samolotu i pasażerowie nie są narażeni na działanie tych metali w sposób, który mógłby spowodować ich połknięcie.


Testy Boeinga

Boeing przeprowadził testy bezpieczeństwa na materiale.

Pracownicy

Boeing przeprowadził dwa badania dozymetryczne narażenia pracowników. W obu badaniach ekspozycję całego ciała mierzono za pomocą plakietek filmowych, które zostały dostarczone i przetworzone przez firmę Landauer, Inc. Te identyfikatory mają minimalną wykrywalną ekspozycję wynoszącą 10 miliardów na okres wydawania (miesięcznie). W drugim badaniu ekspozycję kończyn mierzono za pomocą pierścieni na palcach, również dostarczonych przez Landauera, przy minimalnej wykrywalnej ekspozycji wynoszącej 30 miliardów na okres emisji (również miesięcznie). Okresy badanie obejmowało okres od grudnia 1968 r. do lutego 1970 r. w przypadku pierwszego badania i od września 1977 r. do kwietnia 1978 r. w przypadku drugiego.

Oba te badania wykazały, że ekspozycja całego ciała pracownika była niższa niż 2,6% narażonych pracowników (5000 miliardów rocznie) i mniej niż 26% limitów dla członków społeczeństwa obowiązujących w tym czasie (500 miliardów rocznie).

Załoga i pasażerowie

Na podstawie danych National Lead, zgłoszonych w sekcji dotyczącej narażenia ludności, dawki dawek dla załogi lotniczej będą mniej niż 0,8 mikrorem na godzinę. W ciągu 2000-godzinnego roku pracy skutkuje to maksymalnym potencjalnym narażeniem na poziomie 1,6 miliarda, czyli mniej niż 2% limitu 100 miliardów rocznie dla ogółu społeczeństwa. To tylko 1/600 z 500 mikroremów na godzinę wzrostu mocy dawki promieniowania kosmicznego na wysokości 39 000 stóp.

Boeing Wykorzystanie przeciwwag zubożonego uranu w Samolot. 1984. Pobrane z NRC


References

Nadal wydaje się, że przejście, badania, testy ekspozycji itp., To wiele wysiłku, aby zaoszczędzić kilka wymiarów lub dolarów w porównaniu z wolframem. W końcu Boeing i MD zdecydowali, że warto było usunąć przeciwwagi, więc nie mogę się zgodzić, że uznano je za całkowicie bezpieczne. W [katastrofie ELAL 1862] (https://en.wikipedia.org/wiki/El_Al_Flight_1862) nie udało się odzyskać około 150 kg DU.
@RonBeyer Postrzeganie bezpieczeństwa jest dla linii lotniczej prawie tak samo ważne, jak rzeczywiste bezpieczeństwo. Mogli go usunąć, ponieważ opinia publiczna uważała, że ​​jest niebezpieczna, a nie dlatego, że w rzeczywistości była niebezpieczna.
Incydent El Al w 1992 r. Uwydatnił zagrożenie dla ratowników. Nie ma znaczącego ryzyka dla pracowników ani pasażerów, co sprawdził Boeing, ale chociaż jest to prawda, nadal jest to niepełny wniosek.
TL; DR tylko dlatego, że nazywa się uran, nie oznacza, że ​​jest niebezpieczny. Żołnierze siedzą w pojazdach „wykonanych” (trochę) ze zubożonego uranu, obok stosów amunicji ze zubożonego uranu. I okazuje się, że po prostu latanie samolotem jest bardziej niebezpieczne z punktu widzenia radiologii. (Lub, być może, połóż się na plaży bez kremu przeciwsłonecznego.)
@GrimmTheOpiner: Jak na ironię, czołgi i pojazdy opancerzone to chyba jedyne miejsca, w których _ miałbyś_ powód, by unikać DU; W przypadku ataku nuklearnego pojazdy opancerzone DU stałyby się śmiertelnymi pułapkami dla swoich pasażerów, ze względu na wysoki strumień neutronów szybkich wywołujący reakcje rozszczepienia w uranie, uwalniając przy tym mnóstwo wtórnego promieniowania.
David Richerby
2017-02-08 18:41:49 UTC
view on stackexchange narkive permalink

[D] dlaczego Boeing (i McDonnell Douglas) zdecydowali się na użycie tak niebezpiecznego (i potencjalnie niebezpiecznego z wojskowego punktu widzenia) materiału?

Ponieważ nie jest to szczególnie niebezpieczne i nie jest to zbyt niebezpieczne z wojskowego punktu widzenia.

Uran występuje jako mieszanina dwóch głównych form (zwanych izotopami). Uran-235 stanowi około 0,7% mieszanki i jest izotopem podtrzymującym reakcje łańcuchowe w jądrze, dlatego jest stosowany w paliwie jądrowym i bombach atomowych. (Właściwie prawie cała broń jądrowa od czasu zrzucenia bomby na Hiroszimę zawierała pluton, ale to inna historia). Prawie cała reszta to uran-238, który jest tylko lekko radioaktywny. Nie obsługuje jądrowych reakcji łańcuchowych, więc nie można go użyć w bombie. Uran zubożony (DU) to uran, który został przetworzony w celu usunięcia prawie całego uranu-235. Innymi słowy, DU to prawie w całości U-238.

Radioaktywność U-238 jest łagodna z dwóch powodów. Po pierwsze, ma niezwykle długi okres półtrwania wynoszący około 4,5 miliarda lat, czyli mniej więcej tyle, ile wynosi wiek Ziemi. Po drugie, większość emitowanego przez nie promieniowania to cząstki alfa. Cząsteczki alfa są trywialne do zatrzymania nawet przy najmniejszym "ekranowaniu": wystarczy kawałek papieru lub nawet kilka centymetrów powietrza. Ludzka skóra dobrze chroni przed promieniowaniem alfa: cząsteczki są zatrzymywane przez zewnętrzne warstwy skóry, które są już martwe, a które i tak znikają w ciągu kilku dni. Nie dostaniesz raka skóry ze źródeł alfa o niskiej intensywności.

U-238 jest naprawdę niebezpieczny dla zdrowia tylko wtedy, gdy dostanie się do twojego ciała. Kiedy tak się dzieje, jest to szkodliwe dla ciebie z dwóch powodów. Po pierwsze, jest toksyczny w taki sam sposób, jak każdy inny metal ciężki. Po drugie, jeśli znajduje się w twoim ciele, to emitowane przez niego cząsteczki alfa uderzają w żywe komórki twojego ciała, a nie w martwą skórę, więc teraz może powodować raka. Wdychanie pyłu jest tutaj dużym ryzykiem i dlatego żołnierze, którzy pracowali z bronią DU, mogą mieć problemy. W przypadku przeciwwag, ryzyko to jest ograniczane przez powlekanie DU, aby ludzie nie mieli z nim kontaktu.

Implikacje militarne są niewielkie . DU ma dwa główne zastosowania wojskowe: broń nuklearną („Waaait, myślałem, że powiedziałeś, że nie można jej do tego użyć!”) I broń niejądrową.

Ze względu na jej gęstość i fakt, że pali się energicznie, gdy jest drobno sproszkowany i wystawiony na działanie powietrza, DU jest używany w niektórych broniach przeciwpancernych. Według Wikipedii, koalicja użyła w Iraku ponad 1000 ton broni niejądrowej opartej na DU w ciągu trzech tygodni w 2003 roku. Każdy 747 zawierał od jednej trzeciej tony do pół tony DU, co odpowiada około dziesięciu do piętnastu minutom amunicji. To nie wydaje się być wielkim problemem.

Zastosowanie DU do broni jądrowej, jak wszystko inne w tej odpowiedzi, odbywa się na dwa sposoby. Po pierwsze, jest używany w „ sabotażu” broni jądrowej, który odbija neutrony z powrotem do rdzenia broni i umożliwia produkcję mniejszych broni. Po drugie, możesz umieścić U-238 w odpowiednim rodzaju reaktora jądrowego i wyprodukować dokładnie taki rodzaj plutonu, jaki jest używany w bombach. Jednak żadne z nich nie jest dużym problemem, ponieważ każda organizacja, która jest w stanie zamienić DU w broń jądrową, musi już mieć wystarczającą infrastrukturę, aby mieć już własne duże zapasy DU i nie będzie musiała rabować go z 747. W szczególności muszą już mieć reaktory jądrowe, aby przekształcić DU w pluton i separatory izotopów w celu ekstrakcji plutonu.

DU jest również używany w amunicji bez uszlachetniania. Tak czy inaczej w pewnym momencie (jak w moim komentarzu do drugiej odpowiedzi) Boeing i MD postanowili nie tylko zaprzestać używania przeciwwag DU, ale także usunąć je ze starszych samolotów, więc ktoś zdecydował, że jest wystarczająco dużo obaw, aby przejść przez ten proces.
@RonBeyer: „DU bez wyrafinowania” nie ma sensu; uszlachetnianie lub wzbogacanie jest tym, co dzieli naturalny uran na wzbogacony i zubożony.
@MSalters miałem na myśli bez * dalszego * udoskonalania. Rozumiem, że istnieje proces tworzenia DU, jednak nie wymaga on wiele dalszego przetwarzania, aby można go było wykorzystać w tym zakresie.
@RonBeyer Naprawdę nie rozumiem. Po zrobieniu DU masz DU. Nie musisz już go udoskonalać, ponieważ już jest tym, czym jest: zubożonym uranem.
Manipulator DU broni jądrowej służy nie tylko jako reflektor neutronów; jeśli jest to broń termojądrowa (tak jak obecnie wszystkie nuklearne), duża część całkowitej wydajności materiałów wybuchowych pochodzi z rozszczepienia ubijaka DU przez szybkie neutrony generowane przez fuzję.
G-Man
2017-02-09 00:32:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zubożony uran jest o 68% gęstszy niż ołów i kosztuje znacznie mniej, ponieważ DU jest materiałem wyrzucanym. W związku z tym przy stosowaniu DU jako balastu lub przeciwwagi w samolocie uwzględniono zarówno wymagania dotyczące miejsca, jak i koszty. Radioaktywność DU nie jest już czynnikiem, ponieważ została wyczerpana.

Były pilot myśliwca / prywatny odrzutowiec / pilot korporacyjnego odrzutowca

Wyszukiwanie w Google „kosztu ołowiu” i „kosztu zubożonego uranu” sugeruje, że koszt ołowiu wynosi około \ $ 1 / funt, w porównaniu do \ 5 $ / funt dla DU. Tak więc, choć większe, ołowiane przeciwwagi byłyby znacznie tańsze. DU jest znacznie tańszy niż wolfram (\ 25-45 USD / funt) i łatwiejszy w obróbce, ale jest dużo droższy niż ołów.
+1 za gęstość, która jest kluczowym czynnikiem projektowym. To nie tylko łagodzenie drgań, ale tłumienie harmonicznych (lub tłumienie), które musi być osiągnięte przez wewnętrzne umieszczenie DU, czasami na kończynach, gdzie przestrzeń jest na wagę złota. DU tworzy znacznie bardziej kompaktowe koło zamachowe niż ołów, z tego samego powodu. Zgadzam się, że ryzyko promieniowania jonizującego jest znikome, biorąc pod uwagę liczebność tła na wysokości.
Nie zamierzasz więc edytować twierdzenia, że ​​zubożony uran „kosztuje znacznie mniej” niż ołów, mimo że w rzeczywistości jest pięć razy droższy?
TBH musiałbyś sprawdzić ceny historyczne.
@DavidRicherby: Dalsze googlowanie z mojej strony sugeruje, że w 1968 roku (kiedy po raz pierwszy zainstalowano przeciwwagi DU) zubożony uran miał _ niższą_ cenę za jednostkę masy niż ołów.
Urquiola
2017-02-15 17:23:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Powiedziałbym, że powód stosowania nieradioaktywnego uranu w przeciwwagach jest taki sam jak w pociskach przebijających: ma jeden z najwyższych dostępnych ciężarów właściwych, a to oznacza dużą masę, większą bezwładność, pęd, w tej samej objętości, w porównaniu do innych materiałów, w tym ołowiu.

Pytanie już stwierdza, że ​​DU ma bardzo dużą gęstość. Co twoja odpowiedź do tego dodaje? (Nawiasem mówiąc, DU jest nadal lekko radioaktywna.)
Chciałem dodać przykłady użycia zubożonego uranu z tym samym uzasadnieniem, ale nie krępuj się usunąć mojego wpisu. Zubożony uran nie jest radioaktywny, przynajmniej nie bardziej niż zwykła granitowa gleba. Wasze spostrzeżenia mogą pochodzić od aktywistów, którzy przesadzili w kwestii niebezpieczeństw związanych z uranem podczas przebijania bomb i innych działań wojennych, ale wszyscy wiemy, że, jak powiedział G Bush: `` Wojna jest niebezpieczne miejsce ”, nie ma potrzeby zwracania uwagi na odległe i długo działające zagrożenia bojowe dla walczących. Czy masz polecenie kontroli przeglądu z witryny?
@Urquiola: DU z amunicji _jest_ niebezpieczny dla osób na nią narażonych, ale jest to prawie całkowicie spowodowane jego znaczną toksycznością chemiczną, a nie (wyjątkowo łagodną) radioaktywnością.
Nie jestem tego pewien. Wydanie OIT z 1972 r .: „Encyklopedia medycyny, higieny i bezpieczeństwa w pracy” mówi o stosowaniu uranu w katalizatorach: „Ryzyko promieniowania z katalizatorów jest niskie. Promieniowanie uranu ma niską penetrację, nie ma potrzeby stosowania ekranów ochronnych. Zastosowany uran nie jest rozpuszczalny, a ryzyko zatrucia chemicznego jest niewielkie. Należy zwrócić uwagę na zatrzymywanie nierozpuszczalnego uranu w płucach i ochronę skóry przed promieniowaniem powierzchniowym ”


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...