Uranmunition

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Urankern eines panzerbrechenden DU-Geschosses Kaliber 30 mm

Uranmunition, DU-Munition (von engl.: depleted uranium), ist panzerbrechende Munition, deren Projektile abgereichertes Uran enthalten. Aufgrund der hohen Dichte (~19,1 g/cm3) des Urans entfalten diese Geschosse beim Auftreffen auf das Ziel eine große Durchschlagskraft. Das abgereicherte Uran besteht, im Vergleich zu Natururan, zu einem geringeren Anteil aus dem spaltbaren Uranisotop 235U und damit größtenteils aus dem nicht durch thermische Neutronen spaltbaren Isotop 238U. Die Radioaktivität des abgereicherten Urans (die α-Strahlungs-Aktivität ist mit 15.000 Bq/g etwa 40 % geringer als die von Natururan, die 25.000 Bq/g beträgt[1]) erfüllt in diesem Fall außer eventueller Abschreckungswirkung keinen militärischen Zweck. Weiterhin kann Uranmunition auch Spuren von Transuranen wie z. B. Plutonium enthalten.[2]

In jüngster Zeit wurden mehrere tausend Tonnen Uranmunition überwiegend in indisch-pakistanischen Grenzkonflikten, in Tschetschenien, während der sowjetischen Intervention in Afghanistan, im Bosnien-Krieg, im Kosovo-Krieg, im Zweiten Golfkrieg und im Irakkrieg eingesetzt. Alleine während eines dreiwöchigen Einsatzes im Irakkrieg 2003 wurden von der „Koalition der Willigen“ zwischen 1000 und 2000 Tonnen Uranmunition eingesetzt.[3][4]

Uranmunition wird, soweit bekannt, von 21 Armeen der Welt bevorratet: USA, Russland, Großbritannien, Volksrepublik China, Schweden, Niederlande, Griechenland, Frankreich, Kroatien, Bosnien und Herzegowina, Türkei, Ägypten, Vereinigte Arabische Emirate, Kuwait, Israel, Saudi-Arabien, Irak, Pakistan, Thailand, Südkorea, Japan. Uranmunition wird seit Mitte der 1970er Jahre zur Bekämpfung gepanzerter Fahrzeuge eingesetzt.

Herstellung[Bearbeiten]

Abgereichertes Uran fällt als Abfallprodukt bei der Anreicherung von Uran für die Energieerzeugung oder Waffenproduktion an. Für die Herstellung von 1 kg Uran mit einem Anreicherungsgrad von 5 % werden 11,8 kg natürliches Uran benötigt. Somit stehen 10,8 kg abgereichertes Uran für eine Weiterverarbeitung zur Verfügung. Bisher wurden jedoch nur etwa 5 % des anfallenden abgereicherten Urans weiterverwendet. Auf Grund dieser Tatsachen ist die Herstellung von Uranmunition im Vergleich z. B. zu Wolframcarbidmunition sehr günstig.

Anwendung[Bearbeiten]

20-mm-Munition für das Phalanx CIWS auf der USS Missouri (BB-63)

Uranmunition besteht entweder zu einem großen Teil aus Uran in Legierung mit anderen Metallen wie Titan oder Molybdän oder nur teilweise in Form eines länglichen Kerns inmitten eines Geschosses aus anderen Materialien. Da Uran korrosionsanfällig ist, sind die Geschosse zumindest mit einem dünnen Schutzmantel aus anderem Metall umgeben.

DU-Geschosse sind KE-Penetratoren, die durch hohen Impuls die Panzerung eines Hartziels durchschlagen. Uran eignet sich für diese Einsätze v. a. wegen seiner sehr hohen Dichte, aber auch wegen der Eigenschaft, sich beim Aufschlag so zu verformen, dass eine Spitze erhalten bleibt; daher wird Uranmunition auch als „selbstschärfend“ bezeichnet. Ein zusätzlicher Effekt ist, dass sich beim Aufprall auf ein gepanzertes Ziel heißer Uranstaub bildet, der sich bei Luftkontakt im Inneren spontan entzündet (pyrophorer Effekt). Dadurch kann die mitgeführte Munition oder der Treibstoff entzündet werden, was zu der sogenannten Sekundärexplosion des Zieles führen kann.

Urangeschosse werden als Wuchtgeschosse bei der Munition für Panzer, meist in Form von Treibkäfiggeschossen wie bei der Munition M829 (circa 4,5 kg Uran pro Schuss) und für Maschinenkanonen eingesetzt. In nennenswerten Umfang wurde die Munition „PGU-14/B API Armor Piercing Incendiary [DU] 30mm Ammunition“ mit dem Flugzeug Fairchild-Republic A-10 und dem Helikopter Hughes AH-64 verwendet. Die Kadenz deren Bordwaffen GAU-8/A Avenger (bis 4.200 Schuss pro Minute) und M230 Chain Gun (bis 625 Schuss pro Minute) bewirken einen rechnerischen Maximalenausstoß von 1265 kg, respektive 188 kg des Uranisotop 238U pro Minute. Die hierzu verwendeten Projektile PGU-14/B enthalten jeweils 301,315 Gramm Uran 238, das mit einem Gewichtsanteil von 0,75 % Titan legiert und mit einem Mantel von 0,8 mm Aluminium umhüllt wird.[5] Des Weiteren ist Uranmunition für Maschinenkanonen in den Kalibern 25 mm und 20 mm beim Militär verbreitet.

Wirkung[Bearbeiten]

Neben dem militärisch erwünschten zerstörenden Effekt entfaltet Uran sowohl wegen seiner Radioaktivität als auch wegen seiner chemischen Giftigkeit eine schädliche Wirkung auf den menschlichen Organismus. Aufgrund der geringen Aktivität der Geschosse wird dabei die toxische Wirkung auf die Nieren als entscheidend angesehen. Es gibt kein internationales Abkommen, das den Einsatz von abgereichertem Uran explizit verbietet. Der Einsatz von Urangeschossen steht jedoch u. a. in Konflikt mit dem Genfer Protokoll [6], das die Verwendung von giftigen Stoffen im Krieg verbietet.

Physikalische Wirkung[Bearbeiten]

Abgereichertes Uran – mit einem Gehalt von 99,8 % 238U und 0,2 % 235U – ist selbst ein Alphastrahler, dessen Strahlung Kleidung und Haut nicht durchdringt, und – mit einer Halbwertszeit von 4,468 Milliarden Jahren – nur schwach radioaktiv ist. Die α-Aktivität von 238U und die von seinen Zerfallsprodukten ausgehende Betastrahlung ergeben eine gesamte Aktivität von etwa 40.000 Bq pro Gramm DU. Ein Kilogramm abgereichertes Uran erzeugt in einer Entfernung von einem Meter eine jährliche Strahlendosis von 1 mSv, das entspricht etwa einem Drittel der Aufnahme durch natürliche Quellen (2–3 mSv/Jahr).[7] Dennoch kann die von ihm erzeugte Dosisleistung, wenn sie über einen längeren Zeitraum oder auf kurze Entfernung wirkt, das Erbgut schädigen und Krebs auslösen. Die eigentliche Gefahr geht aber nicht von äußerer Strahlung aus, sondern von über die Atemwege und Nahrung aufgenommenen, uran- oder uranoxidhaltigen Stäuben (innere Strahlung).

Bei Schwangeren besteht – vorwiegend in den ersten drei Monaten der Schwangerschaft – eine erhöhte Gefahr der Schädigung von Embryo oder Fötus im Mutterleib schon bei leicht erhöhter Radioaktivität oder ionisierender Strahlung.[8] In der Lunge abgelagerte Partikel erzeugen eine lokal erhöhte Bestrahlung gerade durch Alphateilchen. Die sich in diesem Zusammenhang entwickelnden Krankheitsbilder wurden zuerst durch S. H. Günther untersucht.[9]

Über die Bewertung der Schädlichkeit der relativ schwachen ionisierenden Strahlung herrscht Uneinigkeit. Da nur wenige Erkenntnisse zu auftretenden Schäden durch geringe Strahlungsdosen vorliegen, werden diese aus den bekannten Daten über Schäden von hohen Dosisleistungen abgeleitet. Diese Vorgehensweise ist jedoch umstritten, manche Studien zeigen weit geringere Schäden durch niedrige Strahlungsdosen als diese Extrapolation vermuten ließe, andere Forscher vermuten im Gegenteil größere Risiken als bisher angenommen.

Chemische Wirkung[Bearbeiten]

Uran wirkt chemisch wie viele andere Schwermetalle und schädigt als Gift den Stoffwechsel der inneren Organe, vorwiegend der Nieren.[10][11] Die chemische Giftigkeit ist besonders in den ersten Wochen nach der Aufnahme einer größeren Uran-Menge von Bedeutung.

Auswirkungen[Bearbeiten]

Von der intakten Munition geht eine relativ geringe Gefahr aus, da der intakte Metallmantel bzw. auch das massive Geschoss selbst die meisten ionisierenden Strahlen abschirmen. Auch das von verschossenen Penetratoren ausgehende Risiko wird meist als gering eingeschätzt. Die Hauptwirkung entsteht, weil sich beim Einschlag der Geschosse auf ein hartes Ziel ein Aerosol aus feinsten Uran- und Uranoxid-Partikeln bildet. Dieses kann bis in die tieferen Atemwege eingeatmet werden oder über die Nahrung aufgenommen werden und dadurch in beiden Fällen in die Blutbahn geraten. Grundlagenuntersuchungen zur möglichen Strahlenbelastung durch DU-Munition wurden vom Helmholtz-Zentrum München vorgelegt.[12]

Ein Einwand dazu lautet, ein Großteil des bei einmaligem Kontakt aufgenommenen Materials werde rasch ausgeschieden. Nach Angaben der WHO[13] werden innerhalb weniger Tage 90 Prozent des löslichen Urans aus dem Blut ausgeschieden und 98 Prozent des über die Nahrung aufgenommenen sowie 95 % des eingeatmeten Urans werden ausgeschieden, ohne je ins Blut zu geraten. Kritiker antworten darauf, die verbleibenden 2 bis 5 % sind giftig genug, die Ausscheidungsrate nur für die einmalige Aufnahme zutreffe und nicht für die tägliche kontinuierliche Aufnahme über Trinkwasser und Nahrung[14] und dass sich unlösbare Partikel bis zu acht Jahre lang in der Lunge einlagern können. Dort wirken sie dann sowohl aufgrund der Alpha-Strahlung, als auch aufgrund der chemischen Eigenschaften stark krebserregend. Zudem kann es auch im kurzen Zeitraum zwischen der Aufnahme in den Körper und der Ausscheidung zu akuten Vergiftungen mit schweren, langanhaltenden Schäden bis zum akuten Nierenversagen kommen.[10][11] Die WHO hat daher in derselben Empfehlung Grenzwerte für die tägliche Aufnahme von löslichen Uranverbindungen von 0,5 μg/kg Körpergewicht, von 5 μg/kg für unlösliche Verbindungen und von maximal 1 μg/m3 in der Umgebungsluft bei Aufnahme über den Atemtrakt empfohlen.[13]

Eine potenzielle Bedrohung stellen ebenfalls die in den Boden geschossenen Projektile dar, welche innerhalb von fünf bis zehn Jahren vollständig korrodieren können und dadurch das Uran ins Grundwasser freisetzen. Ende 2000 durchgeführte Messungen der Internationalen Atomenergieorganisation im ehemaligen Jugoslawien zeigten bisher nur minimal erhöhte Urankonzentrationen im Grundwasser, die nicht über denen von Regionen mit naturbedingt höherem Urangehalt liegen. Nachdem 2003 laut einem Bericht[15] der UNEP in Bosnien im Boden, in der Luft und im Trinkwasser abgereichertes Uran gefunden wurde, empfiehlt sie eine mehrjährige Beobachtung durch regelmäßige Wasserproben vorzunehmen und in der Zwischenzeit das Wasser aus "anderen Quellen" zu beziehen.

Laut einer Studie der Forscher vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) verwittert das Material der Urangeschosse im Boden und zersetzt sich zu Sabugalit, ein Stoff der zu den Aluminium-Uranylphosphaten zählt. Die vollständige Umwandlung der Uranmunition in Sabugalit, in dem das giftige Uran fest gebunden ist, könnte nach Schätzungen der Forscher in rund 50 Jahren erwartet werden. Mit diesem Umwandlungsprozess ist parallel ein „Auswaschungsprozess“ gekoppelt, der deutlich länger anhält. „Dabei entstehen neue carbonathaltige Uranverbindungen, die sehr gut wasserlöslich sind“ und so in Sickerwasser, Grundwasser gelangen und von Pflanzen aufgenommen werden können. Die im Sickerwasser gemessenen Werte sind vergleichbar mit Werten, die „in ehemaligen Uranabbaugebieten, wie den Bergwerken bei Schlema in Sachsen“ gemessen wurden. Eine Abschätzung der Folgen für die Landwirtschaft kann gemäß der Pressemitteilung zu den Forschungsergebnissen nicht gegeben werden.[16]

Wegen der Gefahr, die aus der Inhalation des Uran-Aerosols rühren, sollten Soldaten und Zivilisten deswegen einen Atemschutz anlegen, wenn sie sich in Gebieten aufhalten, in denen vor kurzem panzerbrechende Munition eingesetzt worden ist. Bis sich das Aerosol komplett niedergeschlagen hat, können besonders in ariden Gebieten Tage vergehen.

Studien[Bearbeiten]

Über das tatsächliche Ausmaß der Bedrohung herrscht Uneinigkeit. Von Gegnern dieser Waffen, wie der Organisation Ärzte für die Verhütung des Atomkrieges, wird Uranmunition für Krebserkrankungen, Missbildungen[17] und Folgeschäden wie das Golfkriegssyndrom verantwortlich gemacht. Sie führen an, dass Statistiken einen nicht zu übersehenden Anstieg gerade von Haut- und Lungenkrebserkrankungen in betroffenen Kriegsgebieten zeigen.

Nach Studien der Weltgesundheitsorganisation (WHO) und Internationalen Atomenergieorganisation (IAEO) liegt keine besondere Gefährdung vor. Im WHO guidance on exposure to depleted uranium heißt es explizit, dass keine Studie eine Verbindung zwischen Kontakt mit abgereichertem Uran und dem Auftreten von Krebs oder angeborenen Defekten finden konnte (No study has established a link between exposure to DU and the onset of cancers or congenital abnormalities.).

Kritiker bemängeln die Methodik und angeblich mangelnde Unabhängigkeit der Studien. Gegner der Uranmunition fordern die Durchführung neuer Auswertungen und Bewertungen.[18]

Der so genannte Lloyd-Bericht[19] über Gesundheitsschäden bei britischen Golfkriegsveteranen zeigte die Existenz des Golfkriegssyndroms auf und untersuchte eine Reihe von potenziellen Auslösern dafür. Uranmunition wurde dabei als ein potenzieller Auslöser bezeichnet, allerdings verwies die Studie auch klar auf den Mangel an gesicherten Fakten über die Risiken. Besonders hervorgehoben wurde ein früherer Bericht der Royal Society, der die Gefahr von Uranmunition für Soldaten als nach heutigem Wissensstand eher gering einschätzte, allerdings ebenfalls Langzeitstudien und weitergehende Untersuchungen forderte.

Die Studie Krebs, Kindersterblichkeit und Geburtenänderung im Geschlechterverhältnis von Chris Busby, Malak Hamdan und Entesar Ariabi von 2010 zeigt einen Anstieg bei Krebs und Missbildungen in Falludscha/Irak.[20]

Geschichte[Bearbeiten]

Erste Versuche mit Uran-Hartkerngeschossen führte die deutsche Wehrmacht im Zweiten Weltkrieg durch. Da die Produktion der Panzergranate 40 − ein Unterkaliber-Panzerabwehrgeschoss mit Wolfram-Hartkern − aufgrund Mangels an Wolfram im Sommer 1943 eingestellt werden musste, war man auf der Suche nach Alternativen. Im März 1944 wurden erfolgreich Versuche mit Urankern-Munition durchgeführt. Infolge Materialmangels kam es aber auch hier nicht zu einer weiteren Herstellung.[21]

Alternativen[Bearbeiten]

Eine etwas geringere panzerbrechende Wirkung lässt sich mit Wolframcarbid (Dichte: ca. 16 g/cm3, je nach Zusammensetzung) erreichen, das nicht radioaktiv ist. Allerdings ist Wolframcarbid teurer als abgereichertes Uran, schwerer zu verarbeiten und kann in Form feiner Stäube, die auch Cobalt enthalten, eine Lungenfibrose auslösen[22]; Uran ist als Abfallprodukt der Atomindustrie leicht verfügbar. Wolframcarbid hat bei gleicher Aufschlaggeschwindigkeit eine 5-10 Prozent geringere Durchschlagskraft als Uran, da sich ein Uranprojektil beim Durchdringen der Panzerung selbst schärft, das Wolframcarbidprojektil hingegen stumpf wird. Die Bundeswehr verwendet Wolframcarbidmunition. Die USA haben die Munition des Phalanx CIWS größtenteils durch Wolframcarbidgeschosse ersetzt.

Siehe auch[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

Videos[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Uran-Munition – Labor Spiez Schweiz.
  2. Bernard Rostker: Environmental Exposure Report: Depleted Uranium in the Gulf (II). Department of Defense, 13. Dezember 2000.
  3. Paul Brown: Gulf troops face tests for cancer. The Guardian, 25. April 2003.
  4. The Huffington Post: [1] The Huffington Post, 20. März 2013.
  5. Munition: PGU-14/B API Detailinformation bei fas.org (engl. eingesehen am 15. Juni 2011)
  6. Volltext des Genfer Protokolls und Liste der Vertragsparteien (englisch)
  7. Hintergrundinformationen zu abgereichertem Uran (PDF-Datei; 148 kB), Labor Spiez, 2000, S. 4.
  8. Anggatira Gollmer: Radiation might affect Japan's youngest. Meldung bei der Deutschen Welle vom 18. März 2011.
  9. S.-H. Günther: Uran-Geschosse, Schwergeschädigte Soldaten, mißgebildete Neugeborene, sterbende Kinder, 2. erw. Auflage, Ahriman-Verlag, Freiburg (Breisgau) 2000, ISBN 978-3-89484-805-7.
  10. a b Thomas Efferth: Molekulare Pharmakologie und Toxikologie: Biologische Grundlagen von Arzneimitteln und Giften. Springer, 2006, ISBN 9783540212232, S. 238
  11. a b Werner Böcker, Helmut Denk, Philipp Ulrich Heitz: Repetitorium Pathologie. Elsevier,Urban&Fischer, 2007, ISBN 9783437434006, S. 296
  12. Li WB, Gerstmann UC, Höllriegl V, Szymczak W, Roth P, Hoeschen C, Oeh U: Radiation dose assessment of exposure to depleted uranium., J Expo Sci Environ Epidemiol. 2009 Jul;19(5):502-14, PMID 18596688
  13. a b WHO: Depleted uranium. Fact sheet N°257, Januar 2003.
  14. Depleted uranium: sources, exposure and health effects (PDF; 23 kB). Executive summary der WHO, Januar 2003.
  15. Depleted Uranium in Bosnia and Herzegovina. Post-Conflict Environmental Assessment (PDF; 17,5 MB) UNEP, Mai 2003.
  16. Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) Langzeitstudie zur Auflösung von Uranmunition, Pressemitteilung, Abruf am 21. April 2011.
  17. Beitrag mit Abb. u. a. zu Missbildungen bei Neugeborenen (Englisch)
  18. http://www.spiegel.de/spiegel/print/d-18257520.html
  19. lloyd-gwii.com (PDF; 829 kB)
  20. http://www.mdpi.com/1660-4601/7/7/2828/
  21. Militärgeschichtliches Forschungsamt: Das Deutsche Reich und der Zweite Weltkrieg. Band 5/2, ISBN 3-421-06499-7, S. 646
  22. Eintrag zu Wolframcarbid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 21. Januar 2014 (JavaScript erforderlich)