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 Kris van der Voorn
    Kris van der VoornAdjunct-hoofdredacteur
  • Foto van Sander Veldhuizen
    Sander VeldhuizenUitgeefassistent
het laatste
10 procent is genoeg om een klimaatramp te voorkomen

10 procent is al genoeg om een klimaatramp te voorkomen

Volgens het laatste IPCC-rapport zijn we al cruciale kantelpunten in de opwarming van de aarde gepasseerd. Toch vindt Max Beijneveld hoop in de sociale wetenschap, die aantoont dat we voor duurzame verandering ook bereikbare kantelpunten bestaan. Lees meer

Column: Weten of je ooit moeder wil worden

Weten of je ooit moeder wil worden

Eva wordt geconfronteerd met de beruchte wel-of-geen-kinderen-vraag en zet de voor- en nadelen tegenover elkaar. Lees meer

Vrees de cocon niet: ze is nog warm

Vrees de cocon niet

Nu de feestjes voorzichtig weer op gang komen, beseft Rijk Kistemaker hoeveel hij níet heeft gemist. Gestrand tussen veganistische sneakers en gesprekken over Jeff Bezos verzint hij voor zichzelf een stiller leven. Een tip over verlangen naar lauwe thee en warme cocons. Lees meer

Nieuws in beeld: Remkes haalt de rem eraf

Remkes haalt de rem eraf

De nieuwe informateur Johan Remkes heeft duidelijk minder geduld dan zijn voorgangers. En terecht, vindt Rueben Millenaar. Lees meer

Alles Vijf Sterren: 51

Wees jezelf, ook achter glittercoulissen

Deze week worden onze redacteurs blij van authenticiteit, een nieuw boek van een favoriete schrijver en glitter. Lees meer

Deksels! Voor wie is huren nog betaalbaar?

Deksels! Voor wie is huren nog betaalbaar?

Net als in Amsterdam rijzen de huren in Berlijn de pan uit. Regelingen om die stijging tegen te houden - zoals de zogenaamde Mietendeckel ('huurdeksel') - worden teruggedraaid, met grote protesten als resultaat. Nina Läuger sloot zich bij een van de protesten aan. Lees meer

Nu wordt er niet meer in mijn wangen geknepen 5

Nu wordt er niet meer in mijn wangen geknepen

Hoe schrijf je over iets wat niet meer tastbaar is? Miray van der Bend schreef een collagegedicht over vakanties van vroeger in Turkije. Over de geur van het vliegveld, de granaatappels in de tuin van haar oma, de rimpels op haar gezicht. Lees meer

Pijn en glorie

Pijn en glorie

Jonathan van der Horst onderzoekt mannelijkheid aan de hand van kunstwerken die hem ontroerden. Vandaag deel 3, over Pedro Almodóvars film Dolor y Gloria. Lees meer

Gebroken Kaars van Sanne Balen over yoga, liefde en leed

Gebroken Kaars

De hoofdpersoon schrikt ondersteboven wakker. Hoe geef je jezelf een houding als je wereld op zijn kop staat? De titel van dit kortverhaal van Sanne van Balen over yoga, liefde en leed is tevens de aanbevolen leeshouding. Leg je kamer eens langs je benen omhoog, en begin. Lees meer

Hard//hoofd zoekt eindredacteuren! 1

Hard//hoofd zoekt eindredacteuren!

Hard//hoofd is op zoek naar scherpzinnige eindredacteuren (fictie/non-fictie) die ons tijdschrift structureel willen komen versterken. Lees meer

Nieuws in beeld: Alleen samen houden we de crisis gaande?

Alleen samen houden we de crisis gaande?

Vaker dan elk ander Europees volk geven Nederlanders hun medemens ervan de schuld dat de coronacrisis nog steeds voortduurt. Lees meer

Blik of een Lappendeken 3

Blik of een lappendeken

Een fragment uit het afstudeerwerk van Dino de Haas, een sciencefictionstrip over de alledaagse horror van productiviteit, over queer relaties en queer geluk. Lees meer

Alles Vijf Sterren: Steek die maar in je zak!

Steek die maar in je zak!

Deze week worden onze redacteurs blij van enthousiaste opstekers (op gepast volume), kunst in je broekzak en een wisselaccount op Twitter. Lees meer

De maakbare mens

De maakbare mens

Zijn mensen net als machines? Het bezoek van een monteur laat Marthe van Bronkhorst nadenken over haar eigen bedrading. Lees meer

Baldwin en het vuur dat de illusie verbrandt

Baldwin en het vuur dat de illusie verbrandt

Naast de indrukwekkende documentaire 'I Am Not Your Negro' zijn ook de boeken en essays van James Baldwin de moeite waard, meent Roel Meijvis. Baldwin leert ons wat het betekent om mens te zijn, juist door geen antwoord te geven op die vraag. Lees meer

tot de zon onder gaat / de kleine dingen

tot de zon onder gaat / de kleine dingen

In de gedichten van Nora van Arkel spoelen herinneringen aan en wordt er lego in de sloot gegooid. 'Alsof een eindeloze hoeveelheid tijd zich voor me uitstrekte / loom achterover ging liggen totdat het hele /landschap tijd was geworden'. Lees meer

(Geen onderwerp)

(geen onderwerp)

Vijf huisgenoten proberen via e-mails in contact te blijven over hun huis dat steeds viezer wordt. Lees meer

Column: Tot op het bot

Tot op het bot

Een oude brief van een vriendin voert Eva terug naar een periode waarin het wat minder lekker met haar ging. Lees meer

Nieuws in beeld: 16

Als de kwakzalver per ongeluk gelijk heeft

Het vinden van nieuwe toepassingen voor bestaande medicijnen is een serieus nieuw onderzoeksveld geworden. Lees meer

Geen dubbele bodems bij Hans Klok

Geen dubbele bodems bij Hans Klok

Kwam Hans Klok een mooie show geven, of kregen we hem echt te kennen? Lees meer