鈾與乏鈾

鈾與乏鈾

1 Adapted from “A Citizen’s Guide to Uranium” (Brown 2009)

2 Words in italics are defined in the Glossary.

什麼是鈾？

鈾是天然發生的金屬元素，自地球形成後就出現在地殼中；就像其他礦物，鈾是藉由火山爆發而沉積在土地上、因降雨而溶解，以及在有些位置被滲入地下而形成結構。在某些情況下，地質化學條件將造成它在礦源體內的濃集。鈾是在地球地殼中(土壤、岩石)、海水與地下水的一種普通元素。

鈾在其原子核內有92個質子。同位素U-238有146個中子，總原子量約為238，使得它成為任一天然發生元素中具最大原子量的。它不是最高密度的元素，但它的密度幾乎是鉛的兩倍。鈾是具放射性的且天然地有三個中子數不同的主要同位素。天然鈾中U-238，約佔有總鈾重量的99%，而U-235只佔0.72%，另U-234則僅有非常少的量。

一個不穩定的原子核發射某種形式的輻射，被定義為具放射性。所發射的輻射則被稱為放射性，這是游離輻射的案例—意思是它能與其他原子作用產生帶電原子即離子。鈾發射阿伐粒子，它是鈾不穩定的鈾原子核中所彈出。當一個原子發射如阿伐、貝它或光子(X射線或加馬射線)，這就是被稱為會有放射性衰變的物質(也稱為放射性轉換(radioactive transformation))。所有放射性原子最終均將衰變為非放射性原子。鈾最終將變為非放射性鉛。在衰變鏈中產生的任一新的放射性核種稱為衰變產物或子核(progeny)。由於是放射性核種，每一鈾子核放射性核種將發射一個阿伐粒子或一個貝它粒子，且通常會伴隨著加馬與X射線。典型地，鈾子核的放射性活度在土壤中總鈾放射性活度約較鈾其本身多貢獻了七倍。

乏鈾

自第一次波灣戰爭以來，並持續到在伊拉克與阿富汗的現代戰爭，使用乏鈾均曾引起關注。在這個事實單裡，我們將協助解釋這些關注的意義與有效性。

什麼是鈾？

鈾是一個密緻、弱放射性的金屬元素，天然地存在我們的環境裡。所有型式的鈾均為具放射性的，有些較其他的放射性強。鈾能被在天然地在每個地方發現，特別地在岩石、土壤、水與空氣中，甚而在所有植物、動物與人體裡。

天然鈾包括三種放射性同位素的混合物，並確定為原子量U-238 (99.27%), U-235(0.72%)與U-234 (0.0054%)。核反應器中之燃料是濃縮鈾，用以產生電力，其U-235含量必須從0.72%(在天然鈾裡找到的)濃縮(增加)至約1.5-4.6%。這物料不能用來作為核子爆炸物。在移除濃縮的部分，剩餘的鈾包含約99.8% U238, 0.2% U-235與0.001% U-234，這就是乏鈾(DU)。

高濃縮鈾包含20%或更多(以重量而言)的U-235，能被用來作為核子爆炸物。乏鈾是幾乎完全是U-238的鈾，由於已大量地移除其他同位素。乏鈾比天然鈾與濃縮鈾的放射性小。

乏鈾能用來做什麼？

民用—由於它的高密度，幾乎是鉛密度的1.7倍；乏鈾主要的民生用途包括戰機的配重及船與遊艇龍骨的穩定器。由於其高密度很適合作為加馬屏蔽，乏鈾亦用來作為運送其他發射加馬射線放射性物質的屏蔽容器。

軍用—乏鈾用來作為穿甲子彈與穿孔器，因為它的高密度，當它穿透目標時的自銳性，使它在撞擊時因點燃會有超過600 ^oC溫度的傾向。它亦用來作為在M1阿布拉姆斯坦克車的防衛穿甲板。自從2003年初次對伊拉克採取軍事行動後，除了在自由伊拉克行動(Operation Iraqi Freedom)及持久自由軍事行動(Operation Enduring Freedom)打擊恐怖份子有少數案例外，乏鈾用作彈藥曾嚴格地被限制著。

曝露於乏鈾有任何健康效應嗎？

在身體之外，乏鈾一般不會對健康造成威脅；當乏鈾經由嵌入碎片、傷口、呼吸或食入進入體內時，它會對腎臟造成化學(毒物)危害；故其化學危害較其所增加輻射曝露為大。一般而言，乏鈾不被考慮為一個輻射危害，除非微小的非溶解粒子(即粒子無法被溶解)被呼吸入並嵌入肺裡。故來自乏鈾的直接(體外)輻射是非常低的，僅只需要關切鎔化與鑄造鈾金屬的工人。

  商業民用乏鈾應用不會有顯著的健康危害，因為它通常是固態形式，故不會被吸入與食入。然而，乏鈾的軍用操作，則可能會污染土壤、地下水與呼吸的空氣。當乏鈾武器衝擊目標時，可能會產生乏鈾的小顆粒；而這些粒子具高密度且大多數會落在十分靠近它們生產位置的地面上。

針對工人、軍事人員與其他人食入或吸入鈾的研究，對於低水平乏鈾曝露與負面健康效應(包括生育缺陷(請查看下面“Resources for More Information”網頁))間沒有已知的關係。在大幅度乏鈾曝露下，會引起皮膚或肺部的照射；但只有接近涉及乏鈾有潛在曝露到這些污染水平攻擊的士兵，才會如此。另士兵受傷，若在傷口處含有乏鈾碎片的話，可能會有進一步的效應。惟一旦乏鈾移除的話，即可很快地恢復健康，但幾乎不可能移除所有的乏鈾碎片。曝露在含有非常高鈾(含乏鈾)呼吸劑量下的個人，曾顯示有輕微的暫時性腎臟效應，通常在曝露幾天到一、二星期內，就會消失。而吸入不溶解粒子並沉積在肺部中，可能會有較高風險，並可能會在許多年後發展為肺癌，特別是若他們抽菸的話。但對於鈾工作人員及其他接受急性或慢性鈾(包括乏鈾)曝露的人，其肺癌確有過量之情形。

波灣戰爭退伍軍人組群中，仍有乏鈾碎片在身體內者，持續納在在退伍軍人部(Department of Veterans Affairs)的乏鈾後續觀察專案(Depleted Uranium Follow-up Program)中，以觀測是否有長期的健康效應。在2019年早期時，只有微細的腎臟不顯著臨床改變被觀察到。另一通常的觀察，為在尿液中鈾殘存量測依然攀升；這反應了持續出現因傷口嵌入乏鈾，而連續地低水平代謝並吸收入血液中。成為持續推測有關乏鈾曝露與所謂波灣症候群(Persian Gulf Syndrome)間的關係，迄今仍為一未知的因果關係。

結論為：接受乏鈾曝露後，只有觀察到有很小的健康效應，但只有是高水平曝露且主要是由化學毒性，而不是放射性危害所造成。所以，關切退伍軍人應聯繫在他們的退伍軍人部的設施(網頁：(www.va.gov/directory/))，去篩選與監視他們任何的健康結果。

更多資訊的資源

Health.mil. The official website of the military health system. Depleted Uranium [online]. Available at https://www.health.mil/Military-Health-Topics/Health-Readiness/Environmental-Exposures/Depleted-Uranium. Accessed 22 January 2020.

Health Physics Society. Health Physics Journal. Series of technical articles on hazards from armor-piercing penetrators.

Health Phys 96(3):207–409 [online]; 2009. Available at https://journals.lww.com/healthphysics/pages/toc.aspx?year=2009&issue=03000. Accessed 23 March 2020.

International Atomic Energy Agency. Depleted Uranium [online]. Available at https://www.iaea.org/topics/spent-fuelmanagement/depleted-uranium. Accessed 15 January 2020.

US Department of Veterans Affairs, Office of Public Health and Environmental Hazards. Depleted uranium [online].

Available at https://www.publichealth.va.gov/exposures/depleted_uranium/index.asp. Accessed 15 January 2020.

US Department of Veterans Affairs, Office of Public Health and Environmental Hazards. Depleted uranium fact sheet [online]. Available at https://www.publichealth.va.gov/docs/depleted-uranium/du_factsheet.pdf#. Accessed 15 January 2020.

World Health Organization. Depleted uranium. Available at https://www.who.int/ionizing_radiation/pub_meet/en/DU_Eng.pdf. Accessed 23 January 2020.