VU Magazine 1987 - pagina 451

N

a het verbijsterende succes van de twee atoombommen in Japan in 1945 werd de ontwikkeling van kernwapens in koortsachtig tempo door de Verenigde Staten voortgezet en met slechts enkele jaren uitstel ook aangevat door de Sovjet-Unie. Onbekommerd bracht men bij de beproeving van zulke wapens onvoorstelbare hoeveelheden radioactief materiaal in de atmosfeer. Amerikaanse proefterreinen lagen in de woestijn van Nevada en, voor de zwaardere explosies, op eilandjes in de Stille Oceaan. De Russen experimenteerden in onbewoonde streken in Siberië en in de buurt van Nova Zembla. In het najaar van 1954 suggereerde professor Sizoo die, naast zijn hoogleraarschap aan de Vrije Universiteit, ook voorzitter was van de Rijksverdedigingsorganisatie-TNO (RVO-TNO), metingen te doen om na te gaan of er kleine radioactieve deeltjes van de proeven met kernwapens in meetbare hoeveelheden in Nederland terecht konden komen. Als dat het geval zou zijn, achtte hij een systematisch onderzoek gewenst. Ikzelf werkte destijds in het Medisch-Biologisch Laboratorium (MBL) van de RVO-TNO te Rijswijk en kreeg, nadat het idee door het bestuur van de RVO-TNO en de directie van het MBL aanvaard was, tot taak de onderzoek-opdracht uit te voeren. De pompeuze naam 'Rijksverdedigingsorganisatie' suggereert geheimzinnige activiteiten, waarvan de gemiddelde burger alleen weet heeft uit spannende spio-

De becqerel behoorde na het ongeluk in Tsernobyl tot het dagelijks leesmenu in de krant. nageromans. In werkelijkheid is de RVO-TNO een wetenschappelijke organisatie, die probeert door studie en onderzoek op de hoogte te blijven van de technisch-wetenschappelijke aspecten van moderne wapens. Het wetenschappelijk onderzoek in het MBL van de RVOTNO was dan ook uitsluitend defensief en werd voor het grootste deel gepubliceerd in de open vakliteratuur. Te verwachten was dat de uit de beproevingsgebieden overgewaaide radioactieve atomen zich op kleine materiaaldeeltjes zouden bevinden. Daarom werd besloten buitenlucht door een filter te zui8

gen en dan de hoeveelheid radioactiviteit op het filter te meten met een GeigerMüllerteller. Het kostte enige moeite een geschikt soort filter te vinden, want door de nabijheid van Den Haag en Rotterdam, en vooral door de olie verstokende groentekwekers in het Westland, was de Rijswijkse atmosfeer sterk vervuild met roetdeeltjes. Daardoor raakte normaal fütreerpapier na een aantal uren zuigen zo verstopt, dat zelfs een vacuümpomp er geen redelijke hoeveelheid lucht meer doorheen kon trekken. We vonden echter een 'fijnporig' filtreerpapier van kunststof, waar kleine deeltjes min of meer bovenop bleven liggen in plaats van in het weefsel gedrukt te worden. Daarvan werden schijfjes gebruikt van vijf centimeter diameter, waardoorheen zo'n 25 tot 40 liter lucht per minuut kon worden gezogen met een pomp die voldoende drukverschil over het filter teweegbracht. Aan de uitlaatkant van de pomp werd een standaardgasmeter geplaatst zoals bij elk huishouden in de meterkast wordt aangetroffen. Daarmee kon de totale hoeveelheid per etmaal doorgezogen lucht worden geregistreerd.

B

egin 1955 werd met zo'n eenvoudige opstelling van filter, pomp en gasmeter aan het onderzoek begonnen. Na een bemonsteringsperiode van 24 uur werd het filtertje op korte afstand voor het meetvenster van een Geiger-MüUerteller geplaatst, die tientallen tot honderdtallen bèta-deeltjes per minuut registreerde. Bètadeeltjes zijn sneUe elektronen, die door een radioactief atoom worden uitgezonden wanneer het door verval overgaat in een ander element. Verder onderzoek leerde echter dat de gemeten radioactiviteit een vrijwel geheel natuurlijke oorsprong had. Waar komt die natuurlijke radioactiviteit in de lucht vandaan? Het antwoord op deze vraag leverde ons in 1955 geen problemen op, omdat daarover al vóór 1940 veel onderzoek was gedaan. Voor de oorlog waren er nog geen kernreactoren die op grote schaal radioactieve stoffen produceerden, en in de meeste laboratoria waar radioactiviteit werd onderzocht, werkten de onderzoekers met natuurlijke radioactieve stoffen. Zo ook in het gloednieuwe natuurkundig laboratorium van de VU, dat door professor Sizoo en zijn medewerkers in het gebouw aan de Lairessestraat in Amsterdam was opgezet. In dat laboratorium werd onder andere de radioactiviteit van zand en klei onderzocht en ook van de lucht die zich in de

aardbodem bevindt. Een systematisch onderzoek van de bovengrondse lucht in Nederland werd uitgevoerd aan de universiteit van Amsterdam door dr L.J.L. Dei], en leverde in 1939 een dissertatie op. Met behulp van de resutaten van al dat onderzoek kon de natuurlijke radioactiviteit in de atmosfeer gemakkelijk worden begrepen. In de bodem bevinden zich de radioactieve elementen radium en thorium. De atomen van die elementen zitten vast in zand- en kleikorteltjes en kunnen er dus niet uit. Ook de produkten die bij de transmutatie van radium en thorium ontstaan, zitten vast in de 'matrix' van bodemmateriaal. Er zijn reeksen van die produkten, want meestal zijn in dit geval de bij transmutatie ontstane atomen niet stabiel en dus zelf ook weer radioactief. Zowel in de radiumreeks als in de thoriumreeks komt echter een atoomsoort voor die een kans heeft om uit de zand-of kleikorreltjes te ontsnappen, omdat hij gasvormig is. Zo'n ontsnapping lukt het best als de atmosferische druk bezig is te dalen. De gasatomen (radon en thoron) worden dan als het ware uit de bodem weggezogen en komen in de atmosfeer terecht. In de atmosfeer zet het transmutatieproces zich voort. Daarbij ontstaan weer atomen met een vaste-stofkarakter die zich binnen enkele seconden hechten aan één van de vele submicrocopisch kleine stofdeeltjes waarmee de atmosfeer vol zit.

Z

ulke stofdeeltjes, beladen met radioactieve atomen, vingen wij op onze filters. De radioactiviteit ervan varieert tussen 2 en 200 becqerel per kubieke meter. De becqerel is een eenheid die, zoals men zich zal herinneren, na het ongeluk in Tsernobyl tot het dagelijks leesmenu in de krant behoorde. Het aantal becqerels is simpelweg het aantal (met straling gepaard gaande) transmutaties in een verzameling radioactieve atomen per seconde, en zegt dus niets over de aard van de straling of over gewichtshoeveelheden radioactieve stof. Men kan de radioactiviteit van het stof op een luchtfilter op twee manieren als natuurlijke radioactiviteit herkennen. Ten eerste kan men de frequentie, waarmee de Geiger-MüUerteller elektronen registreert, enige tijd volgen. De produkten van radon vervallen dan met een halveringstijd van ongeveer een half uur. Als men bijvoorbeeld begint met 120 elektronen per minuut (zoiets was het meestal), is de frequentie na een half uur gezakt tot VU-MAGAZINE - DECEMBER 1987

Deze tekst is geautomatiseerd gemaakt en kan nog fouten bevatten. Digibron werkt voortdurend aan correctie. Klik voor het origineel door naar de pdf. Voor opmerkingen, vragen, informatie: contact.

Op Digibron -en alle daarin opgenomen content- is het databankrecht van toepassing. Gebruiksvoorwaarden. Data protection law applies to Digibron and the content of this database. Terms of use.

Printen