Illustratie: Gemma Pauwels

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

Illustratie: Gemma Pauwels

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

Sluit je aan en verzamel kunst

Hard//hoofd is een vrije ruimte voor verbeelding en verhalen. Een niet-commercieel platform waar talent de ruimte krijgt om te experimenteren en zich te ontwikkelen. Zonder advertenties en helemaal gratis.

En dat heeft resultaat. Hard//hoofd’ers Iduna Paalman en Joost Oomen werden dit jaar door de Volkskrant verkozen tot literair talent van het jaar.

Een plek als Hard//hoofd kan alleen bestaan met jouw steun. Sluit je daarom bij ons aan en ontvang kunstwerken van veelbelovende makers, een Hard//hoofd-tasje en voorrang voor ons jubileum.

Sluit je aan
het laatste
10 jaar Hard//hoofd in Het HEM

10 jaar Hard//hoofd in Het HEM

Op de eerste lentedag van dit decennium viert Hard//hoofd haar 10-jarig bestaan in Het HEM. Samen met de alchemisten van deze tijd toveren we Het HEM om tot nachtlaboratorium. Vier met ons mee! Lees meer

Tip: Wees een exoot

Wees een exoot

Eva van den Boogaard ontwaakt in een onbekend huis. Is zij hier de vreemdeling? Of is het vooral vreemd dat haar gastheer haar dat laat denken? Een tip om je niet neer te leggen bij xenofobie. Lees meer

 Klimt achter de klimop

Klimt achter de klimop

Italiaanse tuinmannen bevrijdden een vrouw die zo'n 60 tot 100 miljoen euro waard blijkt. Het nieuws in beeld door Veerle van der Veer. Lees meer

Trotse mixtape

Trotse mixtape

Als je buren aan de deur komen bonzen, is dat om de link naar deze playlist te vragen. Lees meer

Automatische concepten 32

Het glas had jouw vorm

Thijs Joores bespreekt in zijn gedichten een donkere kant van trots: over het Imposter Syndrome en thuiskomen bij je ouders waar je kindertekeningen nog op het toilet hangen. Lees meer

Alles vijf sterren: 19

Trots op onze menselijkheid

Deze week worden we blij (en trots) van burlesque, zwart-witfoto's in elke kleur van de regenboog en het tweede seizoen van Sex Education. Lees meer

De humblebrag

De humblebrag

Anne Staal gaat in gesprek met haar miereneter, want er moet haar iets van het hart. Lees meer

Stemmen die wegsterven in de wind

Stemmen die wegsterven in de wind

Een auteur heeft zich teruggetrokken in een grauwe hotelkamer en werkt aan een boek, om niet te hoeven praten en niks uit te hoeven leggen. Voor zolang het duurt. Want van wie is het boek uiteindelijk: van de schrijver of van de lezers? Lees meer

 Wat betekent het om erbij te horen?

Wat betekent het om erbij te horen?

In deze extra Beeldspraak, speciaal voor de Trotse week, zoomt Alex Avgud in op de lichamen van zij die zich niet aan de norm wensen te houden: migranten, lhbt'ers of beide. Lees meer

Zondeval 2.0: hoe (niet) te leven in de klimaathel

Zondeval 2.0 Hoe (niet) te leven in de klimaathel

Terwijl de aarde warmer wordt dan goed voor ons is, ziet Iris Blaak dat mensen naar uitersten grijpen om hiermee om te gaan. Waar de een zijn kop in het zand steekt, neemt de ander juist het drastische besluit om zich niet meer voort te planten. Lees meer

Column: Jouw haar is ook mooi, hoor

Jouw haar is ook mooi, hoor

Iduna Paalman kan nog steeds met schaamte terugdenken aan die keer dat een jongen op het festival vond dat ze tof haar had, en hoe ze dat voor even geloofde. Lees meer

Spiegeltje, spiegeltje aan de wand

Spiegeltje, spiegeltje aan de wand

Uiterlijk schoon is zowel een vloek als een zegen voor Jihane Chaara. Ze merkt dat het al te vaak het zicht ontneemt op alles wat er onder de oppervlakte aanwezig is. Ze zoekt haar heil in de filosofie van body neutrality. Lees meer

Trots zoals _ zich verhoudt tot _

Trots zoals _ zich verhoudt tot _

Yentl van Stokkum onderzoekt de trots die ze in haar dagelijks leven om zich heen ziet: in kleedkamers, in opgeruimde kamers en in primetime televisieprogramma's. Lees meer

Waarom etaleren we onze trots op sociale media?

Waarom etaleren we onze trots op sociale media?

Honger en rampspoed te over in de wereld, maar op sociale media ziet Wieneke van Koppen alleen maar voorspoed en persoonlijk geluk. Hoe zit dat? Ze gaat te rade bij emotie-psycholoog Ad Vingerhoets. Lees meer

Train je trots

Train je trots

Roos Wolthers besefte dat ze eigenlijk nooit trots is op zichzelf. Sterker nog: ze ziet vooral wat ze verkeerd doet. Maar trots kun je trainen. Een tip om je eigen prestaties te benoemen. Lees meer

Hard//hoofd hult zich in een fluwelen harnas

Hard//hoofd hult zich in een fluwelen harnas

Deze week paradeert, poseert en flaneert Hard//hoofd erop los, want wij zijn trots, en de hele wereld mag het weten. Lees meer

 Kikker-K'NEX

Kikker-K'NEX

Amerikaanse wetenschappers zijn erin geslaagd kleine robotjes te maken met levende cellen uit kikkerembryo's. Aida de Jong bracht het nieuws in beeld. Lees meer

 1

Lieflijkheid, comfort, en verbeelding

Deze week worden we blij van een boek van Jenny Slate, een fleecepyjama en de horoscopen van Rob Breszny. Lees meer

 1

Collectief protest is nodig voor individueel geluk

Wolter de Boer luisterde naar de kersttoespraak van de koning en was verheugd dat hij over onze geluksobsessie sprak. Wel liet de koning een paar belangrijke maatschappelijke factoren voor de ellende van individuen achterwege in zijn rede. Lees meer

Seoul 2

Seoul

Thijs Joores schreef deze ritmische gedichtencyclus tijdens de jaarwisseling in Seoul. Het begint kalm, maar eindigt in een wervelwind aan gedachten en reflecties. Lees meer

Sluit je aan en verzamel kunst

Hard//hoofd is een vrije ruimte voor verbeelding en verhalen. Een niet-commercieel platform waar talent de ruimte krijgt om te experimenteren en zich te ontwikkelen. Het bestaan van zo’n platform is niet vanzelfsprekend. Sluit je daarom bij ons aan en ontvang kunst, een Hard//hoofd-tasje en voorrang voor ons jubileum.

Sluit je aan