Depleted Uranium

Cos'è l'Uranio Impoverito ?

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L'Uranio Impoverito (in inglese Depleted Uranium, DU) è uno dei materiali di scarto della raffinazione dell'uranio naturale impiegato a scopi militari, all'interno di bombe nucleari, o civili, come combustibile per alcuni tipi di reattori nucleari.

L'uranio naturale è una miscela di tre isotopi, tutti radioattivi:  La composizione approssimativa dell'uranio naturale, con i relativi tempi di dimezzamento è quella di Tabella 1:
 

Come si può vedere, l'uranio naturale è costituito in massima parte da U-238, l'isotopo meno attivo dei tre. Le armi nucleari e il combustibile delle centrali nucleari contengono invece una percentuale maggiore di Uranio 235, ottenuta attraverso il cosiddetto processo di arricchimento dell'Uranio.

Questo processo ha due prodotti: da una parte, un minerale di uranio arricchito nella sua frazione 235; dall'altra, un minerale di uranio arricchito nella sua frazione 238, e pertanto impoverito della frazione 235. Per convenzione, il primo viene chiamato uranio arricchito, e il secondo Uranio Impoverito.

L'uranio naturale è sufficientemente radioattivo da impressionare una pellicola fotografica in circa un'ora. L'Uranio Impoverito manifesta circa il 60% di questa attività. Impressiona una pellicola, quindi, in circa un'ora e venti.

La radioattività dell'uranio naturale deriva da un processo spontaneo di decadimento. Questo processo interessa una percentuale minima degli atomi dell'elemento. Un grammo di Uranio-238, ad esempio, impiega 4,5 miliardi di anni a trasformarsi in mezzo grammo di U-238 mescolato a un altro mezzo grammo di piombo. Il piombo è il risultato finale del processo di decadimento.

Nel corso di questo decadimento, l'atomo che decade emette energia in tre forme possibili (a parte il calore): raggi alfa, beta e gamma. I raggi alfa e beta sono in realtà composti da particelle (i primi sono nuclei di elio e i secondi elettroni o positroni, ovvero elettroni con carica positiva invece che negativa); i raggi gamma sono radiazioni vere e proprie (fotoni ad energia molto maggiore di quella dei raggi X).

Osservando lo schema di decadimento dell'U-238 nella figura sottostante, si osserva come a circa metà della catena si trovi il Radon 222, che è un gas responsabile, tra l'altro, della maggior parte della radioattività naturale alla quale siamo quotidianamente esposti (la cosiddetta radiazione di fondo).

Inoltre, bisogna notare che ognuno di questi prodotti di decadimento sarà sempre presente in tracce in un campione di uranio e che questi elementi continuano a formarsi man mano che nuovi atomi di U-238 decadono. Questo processo continua fino a che tutto l'Uranio si è trasformato in piombo.

La catena di decadimento dell'U-238. Tutti gli isotopi descritti sono radioattivi, tranne il Piombo-206 che è stabile.
Alcuni elementi sono molto più radioattivi del prodotto di partenza, e sono sempre presenti in tracce insieme all'U-238.
(fonte: www.ccnr.org/nfb_uranium_0.html - Canadian Coalition for Nuclear Responsibility)
 

Come si vede dalla tabella, l'uranio in sé è un emettitore alfa; tuttavia, i suoi prodotti di decadimento sono anche emettitori beta e emettitori gamma. Visto che in un certo quantitativo di Uranio sono sempre presenti i suoi prodotti di decadimento, alla fine l'emissione dell'Uranio Impoverito sarà principalmente alfa con tracce di emissione beta e gamma più o meno forti - ma presenti anche se comunque residuali.