Je leest:

Oudste kernwapenmateriaal teruggevonden

Oudste kernwapenmateriaal teruggevonden

Auteur: | 22 januari 2009

Een stukje geschiedenis op de vuilnisbelt, zo zou je de glazen fles met plutonium die in 2004 in het Amerikaanse Hanford werd gevonden kunnen noemen. Onderzoekers van het Pacific Northwest National Laboratory hebben de inhoud van de fles onderzocht, en komen tot de conclusie dat de vondst het oudste kernwapenmateriaal ter wereld bevat.

Wie iets vindt op het terrein waar tussen 1943 en 1987 de negen Hanford-kerncentrales hebben gestaan, kan maar beter goed oppassen. Op het terrein liggen enorme hoeveelheden chemisch en nucleair afval opgeslagen, veel ervan nog heel actief en niet goed gedocumenteerd. Zo ook het flesje met daarin 400 milliliter plutonium, dat in 2004 in een oude verroeste kluis werd gevonden. Uit documenten van de oude kerncentrales bleek dat de kluis overeenkomt met degene die in 1945 hermetisch is afgesloten wegens radioactieve besmetting. In 1951 verdween die kluis uit de registers – begraven op het terrein van de centrale, zo bleek nu.

De glazen fles, rechts op de foto, werd gevonden in deze roestige kluis. De kluis werd opgegraven op het terrein van de Hanford-kerncentrales in Washington State. Dit terrein staat bekend als het meest vervuilde stukje aarde. Bron: Washington Closure Hanford

De vondst van de fles was bijzonder, omdat het duidelijk om een heel oud radioactief monster ging. Om achter de leeftijd van het radioactieve materiaal te komen wordt gebruik gemaakt van de vervalreacties van de stoffen. Onderzoeker Jon Schwantes van het Pacific Northwest National Laboratory in Richmond, Washington, mat daarom zeer nauwkeurig de precieze samenstelling van de inhoud van de fles. Daarbij viel hem op dat het om extreem puur plutonium-239 gaat: zuiverder kunnen we het nu nog steeds niet maken. Maar plutonium-239 is een instabiele isotoop, die langzaam naar uranium vervalt. Door de hoeveelheid uranium in de fles te bepalen kwam Schwantes tot de conclusie dat het gaat over plutonium uit de begindagen van het kernonderzoek: het plutonium is tussen 1942 en 1950 gemaakt.

Isotopische samenstelling

Maar daar blijft het niet bij. Plutonium wordt gemaakt van uranium uit kernreactoren, en de precieze samenstelling van die reactorstof is bij iedere reactor een klein beetje verschillend. Door analyse van de isotopische samenstelling van het plutonium konden de onderzoekers achterhalen dat de inhoud van het flesje moet zijn opgewerkt uit uranium van kernreactor X-10 in Oak Ridge. In die reactor werd geen plutonium gemaakt – dat kon alleen in de experimentele centrale in Hanford waar de fles gevonden is. Het is bekend dat de Hanford-centrale in de eerste maanden na de opening materiaal uit Oak Ridge gebruikte. Daarna werd uranium gebruikt uit de twee andere centrales die in Hanford gebouwd werden.

Plutonium komt niet in de natuur voor, maar wordt gemaakt door uranium met neutronen te beschieten. De vervalreactie van uranium naar plutonium is erg langzaam, daarom worden er chemische zuiveringsstappen gebruikt om zo puur mogelijk plutonium over te houden.

Door Schwantes’ analyse is nu duidelijk dat het plutonium in de fles uit 2004 een overblijfsel is van het eerste kernwapenmateriaal dat ooit gemaakt is. De Hanford-centrale zou in zijn beginjaren het materiaal leveren voor de eerste atoombom die getest werd, de Trinity. Ook de bommen die op Hiroshima en Nagasaki zijn gevallen werden gemaakt met plutonium uit Hanford.

De eerste centrale in Hanford, Washington State, werd in 1943 geopend. Het primaire doel van de voor die tijd hypermoderne centrale was het ontwikkelen van kernwapens. Over de schaduwzijde van de ‘vuile bommen’ was nog vrijwel niets bekend. De ontwikkeling van kernbommen gold als een stap voorwaarts in de wetenschap, en een moderne manier van oorlog voeren. De centrale in Hanford zou, samen met twee andere centrales die later op hetzelfde terrein werden geopend, van uranium uit andere Amerikaanse centrales plutonium-239 gaan maken, een geschikte isotoop voor kernbommen.

De Hanford-B-reactor werd in 1944 opgeleverd. Deze reactor was de eerste kernreactor die plutonium kon produceren, de radioactieve stof waarmee atoombommen worden gemaakt. Bron: US Federal Government

De productie van kernwapenmateriaal werd sterk opgevoerd. Op het hoogtepunt van de Koude Oorlog waren er in Hanford negen kerncentrales die materiaal voor bommen produceerden. Na de Koude Oorlog werd de productie afgebouwd, en tussen 1964 en 1972 werden de meeste reactoren gesloten of tot energiecentrale omgebouwd. Maar het afval dat tijdens dertig jaar werken met radioactief materiaal is geproduceerd is nog steeds een reëel probleem.

Onwetendheid

Onwetendheid over de gevaren van radioactief materiaal leidde ertoe dat de opzichters van de Hanford-centrale heel onvoorzichtig omgingen met afvalmateriaal. De grond rondom de centrale wordt nu gezien als de vuilste plaats op aarde: een enorme opslagplaats van allerhande chemisch en radioactief afval, waar ook nu nog een bijzonder ongezonde dosis straling vanaf komt. Naar schatting ligt twee derde van al het radioactieve afval in de Verenigde Staten rondom de oude Hanford-reactor. Hoe het gebied van zo’n 1500 vierkante kilometer ooit weer schoon kan worden gemaakt weet niemand.

Zie verder:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 22 januari 2009

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.