Illustratie: Gemma Pauwels

Ondenkbaar kleine deeltjes veroorzaken onvoorstelbaar grote rampen. Maar hoe?" />

Illustratie: Gemma Pauwels

Ondenkbaar kleine deeltjes veroorzaken onvoorstelbaar grote rampen. Maar hoe?" />
Asset 14

Radioactiviteit is een snoepbal

Sinds de Japanse bodem op haar grondvesten schudde, worden we dagelijks op de hoogte gehouden over de gevolgen van deze verschrikkelijke ramp. Naast berichtgeving over het ontelbare aantal slachtoffers en de onnoemelijke schade die ontstaan is, gaat het nieuws voornamelijk over ‘radioactiviteit’. De status van de kernreactoren van Fukushima wordt voortdurend bijgesteld, het drinkwater in Tokyo bleek radioactief te zijn en even later weer niet, de EU controleert geïmporteerde Japanse etenswaren op straling. Radioactiviteit: wat is het precies, waarom is het schadelijk, en wat heeft kernenergie er mee te maken?

Bruisende jawbreakers

Het begint allemaal met de raadselachtige begrippen atomen en straling. Elke stof bestaat uit moleculen, die weer opgebouwd zijn uit atomen. De Grieken dachten dat dit het kleinst mogelijke deeltje van een element was, en noemden het daarom ‘atomos’ (ondeelbaar). Inmiddels weten we dat zelfs atomen opgebouwd zijn uit kleinere deeltjes, maar de naam blijft hetzelfde. Een atoom bestaat uit een kern van protonen en neutronen, met daaromheen een wolkje van elektronen (deze zijn respectievelijk positief, neutraal en negatief geladen). Zie het als een soort kruimeltjes met elektrische lading die tot een balletje zijn gekneed, waarover een laagje glazuur zit, dat dichtgeknoopt is met elektronen. Als het glazuren jasje overal goed sluit, is het balletje stabiel en loopt alles op rolletjes. Als er echter kruimeltjes afvallen of bijkomen of er een knoopje springt, en het geheel daardoor hobbels of bobbels gaat vertonen, verwordt het atoom tot een instabiel geval en kan het overgaan van een neutrale kauwgombal in een elektrisch geladen ‘jawbreaker’ (denk aan de hete knetterende kauwgombal die je in groep 8 van je zakgeld kocht). Zo’n elektrisch geladen versie van een atoom heet een ion, en het is deze variant die van belang is bij straling.

Straling is een fenomeen waarbij energie wordt overgedragen zonder dat er direct contact is tussen de twee elementen. Het kan bestaan in de vorm van golven (zoals in een magnetron) of deeltjes (zoals bij radioactiviteit), en wordt veroorzaakt door ondermeer kernfusie, kernsplijting en zeer hoge temperaturen. Sommige soorten straling bezitten de kracht om kauwgomballen om te toveren in jawbreakers: ze zijn in staat een elektron uit het jasje van het atoom weg te halen, waardoor er een ion overblijft. Dergelijke ioniserende straling kan levend weefsel beschadigen, omdat het de eigenschappen van haar elementaire deeltjes verandert. Warmte en licht, ook vormen van straling, kunnen dit niet omdat ze niet genoeg energie bezitten om de kauwgombal te transformeren. Röntgenstraling (die je in het ziekenhuis en in de veiligheidspoortjes op luchthavens vindt) en radioactief verval zijn echter wel sterk genoeg om de bouwstenen van je lichaam te doen veranderen.

We spreken van radioactief materiaal bij atomen die instabiel zijn en spontaan in een ion kunnen omslaan. Bij dit proces van radioactief verval komt straling vrij, te vergelijken met de bruisende plopjes van de jawbreaker. Het duurt een tijdje voordat het geheel ophoudt met knetteren, afhankelijk van het type bal. Zo ook met radioactieve stoffen: sommige zijn al na een paar seconden hun straling kwijt terwijl andere er miljoenen jaren over kunnen doen. De snelheid van het radioactieve verval wordt gewoonlijk weergegeven met de halfwaardetijd: de tijd waarna er nog slechts de helft van de oorspronkelijke hoeveelheid stof over is. Deze tijd bepaalt onder andere de ernst van het vrijkomen van radioactiviteit. Bij de kernramp in Tsjernobyl kwamen er grote hoeveelheden van een radioactieve stof vrij (cesium-137), die een halfwaardetijd heeft van dertig jaar. Het gebied eromheen blijft dus nog jaren besmet. In Fukushima wordt de straling voornamelijk veroorzaakt door radioactieve vormen van jodium, welke al na acht dagen gehalveerd zijn. De besmette gebieden zijn daardoor relatief snel weer toegankelijk. Maar hoe schadelijk is blootstelling aan radioactiviteit precies?

Illustratie: Gemma Pauwels

Genetisch gemuteerd

In de natuur worden we dagelijks blootgesteld aan straling. Deze ‘achtergrondstraling’ komt van onder andere de kosmos, radioactieve stoffen in de aardkorst en voor een klein gedeelte uit menselijke bronnen (röntgenapparatuur, kerncentrales et cetera). Daarnaast hebben mensen van nature een aantal radioactieve stoffen in hun lichaam, die ons verder geen kwaad doen.

De schadelijkheid van radioactiviteit bestaat erin dat de afgegeven straling andere atomen om zich heen kan doen veranderen, en daardoor ook hun chemische en fysische eigenschappen. Op weefselniveau kan dat betekenen dat cellen beschadigd raken, waardoor de huid bijvoorbeeld rood wordt. Erger is schade aan het DNA, waarin mutaties kunnen ontstaan. Meestal worden dergelijke foutjes in de genetische code op tijd opgelost, maar hoe groter de blootstelling aan straling, hoe groter de kans dat een mutatie tot kanker leidt. Als sperma- en eicellen beschadigd worden, kan dat bovendien afwijkingen in volgende generaties tot gevolg hebben. Zo werden er negen maanden na de ramp in Tsjernobyl veel meer kinderen met het Downsyndroom geboren, en kwam leukemie na de atoombommen op Hiroshima en Nagasaki zeventien keer vaker voor. Bovendien werden er daarna veel minder jongens dan meisjes geboren. Radioactiviteit kan, hoewel zelf een natuurproduct, de natuur dus behoorlijk in de war schoppen.

Hoe langer je blootgesteld wordt aan straling, hoe groter de effecten zullen zijn. Bij het inademen of opeten van radioactieve stoffen zijn de gevolgen ernstiger dan bij aanraking ervan, omdat de stoffen dan een tijdje in het lichaam blijven. Het gevaarlijke en angstaanjagende aan radioactiviteit is vooral dat het niet te stoppen valt. Er moet gewacht worden tot de boel ‘uitgestraald’ is, en bescherming is nauwelijks mogelijk. Nucleaire wapens danken hun enorm destructieve werking – naast het veroorzaken van een gigantische klap – dan ook voornamelijk aan de hoeveelheid vrijkomende straling, die enorme aantallen mensen doodt en nog jarenlang een gezondheidsrisico vormt.

De gemiddelde hoeveelheid radioactiviteit waaraan je per jaar blootgesteld wordt, is in Nederland 2,5 millisievert (mSv). Ter vergelijking, een röntgenfoto bij de tandarts is 0,05 mSv en een transatlantische vlucht kan er 0,1 mSv bovenop doen. De reddingswerkers die in Tsjernobyl binnen drie maanden stierven aan acute stralingsziekte, werden blootgesteld aan waardes tussen de 4.000-10.000 mSv. Een jaar lang het Japanse kraanwater drinken met verhoogde waardes radioactiviteit, levert een dosis op van 0,4 mSv en is dus eigenlijk verwaarloosbaar. Omdat de gevolgen van straling lastig vast te stellen zijn, wordt echter getracht blootstelling tot een minimum te beperken. Zo worden de lichamen die in een straal van twintig kilometer rond Fukushima liggen voorlopig niet opgeruimd.

Even stoom afblazen

Wat heeft Fukushima nou met die radioactiviteit te maken? Kernenergie wordt opgewekt door middel van kernsplijting. Dat is zo simpel als het klinkt: de kern van een zwaar atoom (bijvoorbeeld uranium) wordt instabiel gemaakt door er een neutron aan toe te voegen, waardoor de kern splitst in twee of meer kleinere kernen. Bij deze splitsing komt veel energie vrij, die vervolgens weer omgezet kan worden in elektriciteit. De stoffen die gebruikt worden om deze reactie in gang te zetten zijn radioactief. Om de na de beving en daaropvolgende explosies opgelopen druk in de kernreactoren te laten zakken, wordt stoom afgeblazen, omdat de reguliere mechanismen niet meer functioneren. Het via het stoom vrijgekomen radioactieve materiaal verspreidt zich vervolgens via de lucht en het water.

Op het moment van schrijven heeft het zeewater rond Fukushima radioactieve waarden die 4385 keer hoger zijn dan toegestaan. Het daadwerkelijke gevaar hiervan voor de volksgezondheid wordt klein geacht. Ten eerste wordt het zeewater zelf niet gedronken en zal de radioactiviteit snel verminderen doordat het over de oceaan verspreid wordt. Bovendien wordt er geen vis meer gevangen in het gebied rondom de kerncentrales en worden er rond het getroffen gebied jodiumpillen verspreid die het lichaam verzadigen met ‘gezond’ jodium waardoor radioactief jodium niet meer wordt opgenomen. De hoeveelheden radioactieve deeltjes die inmiddels in China, Rusland en Hongkong zijn aangetroffen, zullen gezien de geringe hoeveelheid ook geen gevaar vormen. Aan de andere kant blijft de impact lastig te voorspellen, voornamelijk omdat blootstelling moeilijk te meten is, en eventuele mutaties in het lichaam toevalsreacties zijn. We zullen een paar jaar moeten afwachten voordat eventuele grootschalige effecten zichtbaar worden.

Het is bijna ironisch om te zien hoe de moderne technologie ons met rappe schreden heeft voortgestuwd richting de grootst mogelijke ravages. De grootste rampen en destructies worden veroorzaakt door de kleinste deeltjes. De mens heeft met de ontdekking en manipulatie van radioactiviteit daardoor wellicht zijn eigen verval bepaald. We weten alleen nog niet wat onze halfwaardetijd is.

Mail

Brankele Frank

Gemma Pauwels is freelance illustrator en woont in Amsterdam.

Hard//hoofd is gratis en
heeft geen advertenties

Steun Hard//hoofd

Ontvang persoonlijke brieven
van redacteuren

Inschrijven

Steun de makers van de toekomst

Hard//hoofd is een vrije ruimte voor nieuwe makers. Een niet-commercieel platform waar talent online en offline de ruimte krijgt om te experimenteren en zich te ontwikkelen. We zijn bewust gratis toegankelijk en advertentievrij. Wij geloven dat nieuwe makers vooral een scherpe en eigenzinnige stem kunnen ontwikkelen als zij niet worden verleid tot clickbait en sensatie: die vrijheid vormt de basis voor originele verbeelding en nieuwe verhalen.

Steun ons

  • Foto van Marte Hoogenboom
    Marte HoogenboomHoofdredacteur
  • Foto van Mark de Boorder
    Mark de BoorderUitgever
  • Foto van Kiki Bolwijn
    Kiki BolwijnAdjunct-hoofdredacteur, chef Literair
  • Foto van Sander Veldhuizen
    Sander VeldhuizenUitgeefassistent
het laatste
Hard//talk: het nieuwste EU-migratiepact houdt ongelijkheid in stand

Het EU-migratiepact versterkt ongelijkheid

Het nieuwe EU-migratiepact is geen ‘oplossing’ voor het ‘probleem’ van migratie. Lees meer

 Kerkgangers gaan viraal

Kerkgangers gaan viraal

Voor fervente kerkgangers is het te hopen dat het virus zich deze maand niet van zijn vrome kant laat zien. Lees meer

Alles Vijf Sterren: Niet direct vangbaar

Niet direct vangbaar

Deze week worden onze redacteurs blij van de lokale Perzische supermarkt, een tentoonstellingsruimte die er nu nog is en unnanaaanikotoq. Lees meer

Het Waait

Het Waait

'Een groot gedeelte van ouder zijn is voor mij niet begrijpen waarom iedereen hetzelfde klinkt.' Daniëlle Zawadi onderzoekt in deze poëtische monoloog de eenzaamheid van in het midden staan, het begrip Sonder en hoe je moet praten met een zielenknijper. Lees meer

Alfa's en Omega's

Alfa's en Omega's

Marthe van Bronkhorst verkent de verhoudingen in het dierenrijk, waarin de mens als absolute alfa de wereld domineert. Lees meer

Het Vertrek (2) - Alles brokkelt

Het Vertrek (2) - Alles brokkelt

Klankkunstenaar Marieke van de Ven wekt met audio bestaande en imaginaire plekken tot leven. Ze maakte een podcastserie over vertrekken: betekent vertrekken weggaan, of juist ruimtes om je in thuis te voelen? Vandaag de tweede aflevering. Lees meer

 Kolven tegen corona

Kolven tegen corona

Vanaf volgende week wordt de moedermelk van zo'n 7500 oud-coronapatiënten opgehaald. Die bevat antistoffen, en is dus een perfect ingrediënt in - bijvoorbeeld - ijsjes! Lees meer

 1

Eenzaamheid ontleden in 'A-Lonely Show'

Met de pop-uptentoonstelling ‘A-Lonely Show’ nodigen Ka-Tjun Hau en Nanine van Smoorenburg ons uit om van een afstand te reflecteren op onze eigen eenzaamheid. Roos Wolthers nam de uitnodiging aan en zag: ‘A-Lonely Show’ deed veel meer dan eenzaamheid in beeld brengen. Lees meer

Alles Vijf Sterren: Proeven en zien

Proeven en zien

Deze week worden onze redacteurs (en een spontane inzender) blij van pittige patat, een dansdocumentaire en het laatste nummer van een kunstmagazine. Lees meer

Vacature Chef Kunst 1

Hard//hoofd zoekt kunstcritici!

Krijgt jouw toetsenbord ervanlangs, elke keer dat je een expo of voorstelling hebt bezocht? Lees meer

Schrödingers Donnie

Schrödingers Donnie

De dood van Eva's kat Donnie beweegt haar tot filosofisch mijmeren over een natuurkundig experiment. Lees meer

 Inktviswijsheid

Inktviswijsheid

Gaat de inktvis ons een pijnstillend medicijn leveren, beter leren plannen of de oorzaken van autisme blootleggen? Lees meer

Trialoog: Antebellum

Antebellum

Onze redacteuren durfden het aan om de horrorfilm Antebellum te gaan zien. Ze hopen op een golf aan sociaalbewuste horror, maar twijfelen of deze film een van de klassiekers van die stroming wordt. Lees meer

Alles Vijf Sterren: 34

Als het regent

Deze week geven onze redacteurs tips voor druilerig weer. Lees meer

Kind zonder uitknop

Kind zonder uitknop

Frederike Luijten schreef een experimentele reeks gedichten over ADHD, waarin mensen in bomen veranderen en lucky paper stars vouwen als oplossing voor hun angsten. Lees meer

Column: Boomstronk-achtig

Boomstronk-achtig

‘Is dit een gouden match of settelen we voor less omdat we te druk en niet wanhopig genoeg zijn om verder te zoeken?’, vraagt Iduna Paalman aan haar geliefde. Lees meer

Oproep: Hard//hoofd zoekt opiniemakers!

Hard//hoofd zoekt opiniemakers!

Voor de vaste rubriek Hard//talk zijn wij op zoek naar scherpe schrijvers met een mening die durven te verrassen en weten te overtuigen. Lees meer

Het Vertrek (1) - Het Raam 1

Het Vertrek (1) - Het Raam

Klankkunstenaar Marieke van de Ven wekt met audio bestaande en imaginaire plekken tot leven. Ze maakte een podcastserie over vertrekken: betekent vertrekken weggaan, of juist ruimtes om je in thuis te voelen? Vandaag de eerste aflevering. Lees meer

Tip: Bereken je deadline

Bereken je deadline

Else Boer kreeg een deadline opgelegd waar niet alleen een kersverse roman uit voortkwam, maar ook een ontnuchterend inzicht. Een tip over stilstaan bij je eigen sterfelijkheid. Lees meer

 Zij kozen níet voor deze mannen

Zij kozen níet voor deze mannen

Over iets meer dan vijf weken mogen de Amerikanen ja zeggen tegen een van deze mannen. Illustrator Veerle van der Veer toont ons de mensen die dat eerder níet deden. Lees meer

Steun de makers van de toekomst. Sluit je aan bij Hard//hoofd.

Jouw steun maakt mogelijk dat wij onze makers een vrije ruimte kunnen blijven bieden en hen optimaal kunnen ondersteunen. Sluit je nu aan en ontvang kunst van talentvolle kunstenaars.

Sluit je aan