Volg ons op facebook
|
< terug
"ZES" - Expeditie naar Mars - Hoofdstuk 1.8 F
Een moeilijk stukje volgt nu, dat even zal moeten zakken, denk ik.
----
Niet dat er een wetenschappelijke theorie bestond die kon voorspellen welke dochterkernen een enkele uraansplijting zou creëren. De wetenschappelijke wereld hield zelfs meer dan rekening met de idee dat zulk een theorie nooit zal gevonden worden. Atoomkernen zijn zo klein dat wat zich op die schaal afspeelt, fundamenteel anders is dan de werkelijkheid die we kennen en kunnen zien. Wie dacht dat met die molhoeveelheid een enkel atoom al belachelijk klein was, zal nog eens moeten slikken als het op die kern aankomt. Tegenover het volledige atoom is die immers maar zo groot als een vlieg in een olympisch voetbalstadium. Een zware vlieg wel, want minder dan een duizendste van het totaalgewicht van een atoom bevindt zich buiten die kern. Dat zijn enkel die elektronen, aan de buitenkant rondhangende negatieve deeltjes die elk één positief deeltje in die kern compenseren. Alle massa ter wereld, ook het hardste kogelvrije vest, bestaat dus vooral uit veel niets; de plaats tussen de elektronen en de atoomkern is het ijlste vacuüm dat men kent.
Die kern bepaalt volledig het karakter van een atoom. Twee deeltjes spelen daarin een rol: de protagonist is het positieve proton, met een belangrijke bijrol voor het neutrale neutron. Om maar te zeggen dat die namen niet uit de lucht komen vallen.
Protonen bepalen de aard van een stof. De tabel der elementen is daarbij gewoon een lijst die als een ladder oploopt met het aantal protonen: waterstof heeft er één, helium twee, tot uraan dat met 92 het zwaarste natuurlijk voorkomend exemplaar is. De neutronen zijn daarbij de lijm die een kern bijeenhouden. Hoe meer protonen er bijeenzitten, hoe meer neutronen nodig zijn, want net als gelijkgepoolde magneten stoten die elkaar af. Waterstof bijvoorbeeld, met zijn ene proton, heeft eigenlijk strikt genomen geen enkel neutron nodig. De overgrote meerderheid heeft er dan ook geen, maar hier en daar komt een waterstofatoom voor dat er wel eentje heeft. Helium heeft er al twee nodig, en de meest voorkomende uraankern niet minder dan 146. Ruwweg kan gezegd worden dat als er te weinig of teveel neutronen in een kern zitten, die radioactief wordt: die kan op verschillende manieren proberen gezond worden door probleemdeeltjes eruit te jagen. Die superkleine kogeltjes vormen de beruchte straling verbonden aan radioactieve stoffen.
En daarmee is dan al een stukje van die onvoorspelbaarheid blootgelegd. Het gaat immers om deeltjes, die we massa noemen, terwijl straling energie is. Op onze zintuigen moeten we algemeen gesproken niet rekenen om de gelijkenis tussen de twee te zien.
Stel dat je een ferme schop tegen je scheen zou krijgen. Prijs jezelf gelukkig dat je alleen maar de energie van die beweging te verwerken krijgt en niet de hoeveelheid energie die samenzit als massa van die voet van uw edele aanvaller. Want stel dat die één kilogram zou wegen, dan is dat volledig omgezet naar energie, genoeg voor een ruwe 21,5 megaton atoombom. Eénentwintig en een half miljoen ton TNT-springstof, dat geconcentreerd op uw arme scheen in één keer zijn reputatie waarmaakt. Genoeg om een meer dan gezonde kerel in een streep het zonnestelsel uit te trappen.
Maar op schaal van atoomkernen valt dat onderscheid tussen massa en energie helemaal niet meer op. Gaat het hier om massa of energie? Dat is een vraag die voor een deeltjesfysicus weinig zin heeft. En het wordt nog erger, als beweging en positie op die schaal worden gemeten. De kwantummechanica, in almaar groeiende vorm de krachtigste voorspellende theorie die de geschiedenis ooit gekend heeft, stelt het volgende: hoe duidelijker je beweging van zulk een deeltje meet, des te minder kan je te weten komen over de positie ervan, zijn exacte plaats in de ruimte. Een atoomkern en in die lijn een heel atoom, kan dan ook beter als een wervelende energiesoep worden beschreven dan als een plakboel van belachelijk kleine bolletjes. Een soep waar een fundamentele onzekerheid over heerst, de dobbelstenen van de god der mogelijkheden.
Het lijkt absurd: een deeltje dat een beetje overal is, in plaats van op een duidelijk aanwijsbare plaats. Als het een voetbal was, dan zouden zelfs camerabeelden een ref niet helpen om een doelpunt toe te kennen. En toch is het zo, die god kan zelfs betrapt worden: het is mogelijk om het effect van zulk een onduidelijk deeltje op zijn omgeving te meten, met het ding zelf helemaal te vermijden. Daarna kan dan hetzelfde deeltje wel direct gemeten worden. De ene meting levert een kansverdeling aan mogelijkheden en de andere toont het resultaat van een geworpen dobbelsteen, die maar met één kant tegelijk naar boven kan liggen.
En toch lag dus de samenstelling van dat dodend blokje van ons helemaal vast. Ongeacht dat voorspellen in welke kleinere stukken een enkele uraan-atoomkern zal splijten, volslagen nonsens is. Centraal daarin staat een stelling die belachelijk simpel klinkt, maar die striktgenomen niet kan bewezen worden: dat wat het meeste kans heeft om zich voor te doen, doet zich ook het vaakst voor. Iedereen begrijpt dat je zowat evenveel enen als zessen werpt met een eerlijke dobbelsteen, ongeacht dat niemand kan voorspellen wat de volgende worp zal zijn. Een mooie allegorie daarop is de beroemde Aap van Berthrude. Zet een bonobo aan een piano, en stel dat die volledig lukraak op de toetsen tekeer begint te gaan. Dan is tijd het enige dat je het beest moet gunnen opdat die alle volksliederen van elk land ter wereld een keer perfect zou spelen.
Moest iedereen de stelling echt goed begrijpen, dan zouden uitbaters van casino's net wat minder dik gezaaid staan. Dat statistisch stabiliteitsbeginsel zorgde dat de onzekerheid op wat er allemaal in ons blokje zat, zo onbeduidend was dat er geen enkel apparaat bestond dat die verschillen kon vinden.
Toen de eerste kerncentrales goed een eeuw geleden in gebruik kwamen, werden over de juiste samenstelling van het afval niet veel hoofden gebroken. Het werd simpelweg opgeslagen volgens gevaar, wat een erg dure aangelegenheid was. Die verwerking lag dan ook al snel helemaal doorziekt van fraude, gezien het ergens gaan wegsmijten toch net iets goedkoper bleek. China had zelfs eens hyperheimelijk een deel van hun gevaarlijkste afval de ruimte in geschoten, wat na de onvermijdelijke detectie ervan natuurlijk leidde tot wereldwijd protest. Dat ding had maar eens moeten exploderen in de atmosfeer. En niet dat ze daar met hun ruimtevaart zulke onbevlekte geloofsbrieven konden voorleggen toen.
Kenmerkend voor de tijd, kwam een aanzienlijk deel van dat afval dan ook op onverklaarbare wijze in ontwikkelingslanden terecht, en dan vooral Zwartafrika, hoewel de nucleaire ramp van mei 1913, aan de noordkust van Tasmanië, met voorsprong de zwaarste was. Niet zozeer een ramp dan wel een misdaad, die altijd onopgehelderd is moeten blijven.
De meeste rapporten uit die tijd spraken van een enorme illegale opslagplaats voor kernafval van onbekende oorsprong, die voor meer dan een decennium onbemind zijn gang kon gaan. Wie dan ook schuldig was, had de nakende problemen goed op voorhand kunnen zien komen. Zij waren waarschijnlijk al jaren op voorhand gevlucht om de boel volledig in plan te laten. De wereld leerde de ramp kennen toen de oorspronkelijke bewoners, de Tasmanen, massaal begonnen dood te kankeren. Op goed een jaar was de genocide voltrokken, en daarmee verdwenen de enige mogelijke eerstehand getuigen.
De ramp kwam hard genoeg aan om een permanent negatieve bijklank te bezorgen aan alles wat rook naar kernenergie, maar de bron was gewoon te zoet om te laten. En vanuit welk standpunt dan ook, de zo enormste van enorme energiereserves die in de meest doodgewone straatstenen opgeslagen zat, rechtvaardigde uiteindelijk elk verder onderzoek naar energie uit atoomkernen.
De ironie wil dat de Tasmaanse Nucleaire Genocide, minnelijk TNG gedoopt, uiteindelijk het best werd geherconstrueerd door een expeditie die de vele nog nuttige stoffen uit het toenmalige kernafval kwam zoeken. In de eerste decennia van kernsplijting als energiebron, gooide de geïndustrialiseerde wereld zelfs nog de achterblijvende splijtbare atoomkernen mee weg met de rest van het afval, om maar te zwijgen van de andere nog nuttige resten. De paar percent ongebruikte kernbrandstof in het afval heropwerken, betekende gewoon minder rendement voor meer poen. Gaandeweg, mee met de prijs van splijtingsbrandstof, veranderde die trend mooi mee.
Aan boord werden er buiten heropwerking nog een paar nuttige stoffen zoals bijvoorbeeld stabiel zilver, maar ook enkele langlevende radioactieve medisch interessante kernen uitgehaald en opgeslagen. Niet dat we daar veel nood aan hadden, maar het was natuurlijk de bedoeling dat we ooit ermee terug op Aarde zouden staan.
---
Wordt vervolgd - maar zeker niet voor maandag..
feedback van andere lezers- hettie35
Een leerzaam deel Wardibald maar daarom niet minder mooi,
groetjes Hettie
Wardibald: Mooi dat dit stuk goed ontvangen wordt. - Dora
Zo, scheikunde op de koop toe... Ik kan het wel volgen, dus moet het goed geschreven zijn. Normaliter ben ik een oen in natuurkunde..ik zou het rusig Pluto noemen en zo...Ik ben blij dit te hebben gelezen, dank je wel
Wardibald: Dank je, goede kritiek :)
|
