贫铀弹击中坦克致下风方向人员健康风险

　　贫铀(DU)是天然铀矿经富集、提取为核反应堆和核武器用的235U后的剩余副产品,密度1.91×104kg/m3。传统的钨动能穿甲弹头击中装甲时会变钝,DU弹头击中装甲时会发生自发燃烧,使得弹头具有自锐特性,因此DU动能穿甲弹具有超强的穿透能力。目前DU弹已成为美军的基本武器装备,在未来的战争中,DU弹将得到广泛使用。

　　“海湾战争综合症”的出现,使得人们特别关注战场上使用DU弹对参战人员健康影响的问题。战场上大口径DU弹击中坦克等硬目标后,致下风方向参战人员吸入DU气溶胶,是参战人员的主要辐照途径之一。其健康风险评价是涉及武器试验、辐射防护、环境保护等多学科的综合性课题,目前尚无有效且成熟的评价方法。本文借鉴环境风险评价的基本方法,收集美军的武器试验数据,利用辐射防护、环境评价的专用软件,对这一辐照情景的DU辐照剂量及其健康风险进行评价。

　　DU弹撞击坦克后会产生较多的DU气溶胶。DU弹气溶胶转化份额、气溶胶颗粒粒径及溶解特性等参数是进行风险评价的基础。由于DU弹实弹试验的破坏性、瞬时性及取样的随机性等因素的影响,使得数据获取困难,本文主要依据美军已公开的试验数据进行分析计算。美军不同试验中采用的目标靶、弹径、靶距、取样工具、分析方法等条件差异大,使得到的结果差别也较大。本文对这些试验数据,按合理高限值及不利条件选取,如果在这种情景下的健康风险是可接受的,则可以认为该风险是可接受的。

　　1　DU弹击中坦克气溶胶转化份额及其特性

　　1.1　气溶胶转化份额

　　目前,美英军队装备和使用的DU弹的主要型号及规格如表1所示。

　　根据收集到的资料整理的DU弹撞击硬目标气溶胶转化份额[1～5]。根据对原始试验报告中弹径、目标靶、取样方法等试验条件的对比分析,可推断各试验中DU气溶胶转化份额差异大的主要影响因素是:

　　(1)弹径的大小。弹径大,则装药量大、弹头速度快,动量大,撞击产生的气溶胶比例相对较高。

　　(2)靶的厚度及质量大小。如Hanson等的试验,其靶比较薄,弹头直接穿过,弹头的动能未能全部转化为热能,所以转化份额相对较小。

　　(3)目标靶与取样空间是否密闭。Fliszar等采用实际坦克做靶,清扫坦克内沉淀的DU气溶胶,换算成DU转化率是坦克内的部分,未考虑到散发到坦克外的DU气溶胶。Glissmeyer的试验为敞开空间,根据烟云的体积及烟云的浓度推算DU转化率,这一数据比较接近DU全部转化的比例。因此,本文将大口径DU弹撞击坦克气溶胶转化的份额定为70%,其中,坦克内的份额8.5%,则坦克外的份额为61.5%。