Terwijl het gebied rondom de kerncentrale van Tsjernobyl in het huidige Oekraïne al tientallen jaren een nucleair niemandsland is, zijn de met atoombommen vernietigde steden Hiroshima en Nagasaki levendiger dan ooit tevoren. Hoe kan dat?
Het verschil kán bijna niet groter zijn. In 2016 bezocht ik voor NEMO Kennislink het rampgebied rondom de voormalige kerncentrale van Tsjernobyl. Ik kwam terecht in een indrukwekkende post-apocalyptische wereld. Het gebied, waaronder de stad Pripjat, was door het grote kernongeluk in 1986 radioactief geraakt en al dertig jaar verlaten.
Het centrale plein van arbeidersstad Pripjat. Inmiddels groeien er bomen door het asfalt.
Roel van der HeijdenDan de Japanse steden Hiroshima en Nagasaki. Ik was er 2019 en zag er duizenden Japanners hun leven leiden alsof er niet twee nucleaire bommen waren gevallen, die de steden in 1945 met de grond gelijkmaakten. Hoe kan dat, vroeg een lezer van NEMO Kennislink zich af. Waarom zijn de omgevingen van Hiroshima en Nagasaki ondanks de atoombommen weer bewoonbaar, maar is Tsjernobyl niet opgeruimd?
Hiroshima, met links de zogenoemde Genbakukoepel, een van de weinige grote gebouwen die de atoombomaanval in 1945 min of meer doorstond.
Unsplash, Desmond TawiahHoeveelheid materiaal
Zowel een kerncentrale als een kernbom halen energie uit een zogenoemde splijtstof, bestaande uit uranium of plutonium. Wanneer atoomkernen in die splijtstof opbreken in lichtere kernen, levert dat veel energie op. Een kernreactor reguleert dit proces: heel gecontroleerd komt er energie vrij in de vorm van warmte. Een kernbom voert dit proces juist op: in een zo kort mogelijke tijd splijten zo veel mogelijk atoomkernen, met een allesverwoestende golf aan energie tot gevolg.
Zowel de splijtstof als de atoomkernen die ontstaan, zijn radioactief. Als het gaat om hoe sterk radioactief vervuild een gebied is, dan draait het met name om de hoeveelheid nucleair materiaal dat er is verspreid.
Vooral die hoeveelheid nucleair materiaal in Hiroshima en Nagasaki verschilt met die in Tsjernobyl. Voor het ongeluk was er in de rampreactor van Tsjernobyl 192.000 kilogram uranium aanwezig, waarvan wetenschappers schatten dat er ruwweg 6000 kilogram is verspreid. De atoombommen op Hiroshima en Nagasaki veroorzaakten krachtige explosies, maar gebruikten daarvoor respectievelijk 64 kilogram uranium en 6 kilogram plutonium. “In de reactor was dus drieduizend tot dertigduizend keer meer splijtstof aanwezig dan in de bommen”, zegt Lars Roobol, hoofd van de afdeling Stralingsonderzoek van onderzoeksinstituut RIVM. Dit is een van de redenen dat Tsjernobyl zo radioactief kon worden.
Het volledig opengereten gebouw van reactor nummer 4 van de kerncentrale in Tsjernobyl.
Wikimedia commons, Joker345 via CC BY-SA 4.0Paddenstoelwolken
Ook het verspreidingsmechanisme van het nucleaire materiaal verschilt in beide scenario’s. In Tsjernobyl was géén nucleaire explosie: radioactief materiaal ontsnapte via rookwalmen uit een gapend gat in het reactorgebouw. In het gebouw brandde de reactorkern zo’n tien dagen lang, waarbij minuscule snippers nucleair materiaal zich hechtten aan de roetdeeltjes, die kilometers hoog de lucht in gingen. Het grootste deel kwam met regen weer naar beneden, tot honderden kilometers van de reactor.
De nucleaire brand lijkt bescheiden in omvang als je het vergelijkt met de honderd meters grote vuurballen en de daarop volgende paddenstoelwolken boven Hiroshima en Nagasaki. Deze wolken ontstaan doordat de hitte – de vuurbal was 6000 graden Celsius, de temperatuur van het oppervlak van de zon – lucht laat opstijgen. Vrijwel al de ongebruikte splijtstof en radioactieve splijtproducten gaan met die paddenstoel de lucht in, tot een hoogte van wel tien kilometer. De sterke luchtstromen hoog in de atmosfeer zorgen vervolgens voor een enorm verspreidingsgebied, waardoor de radioactiviteit als het ware verdund raakt.
De nucleaire paddenstoelwolken boven Hiroshima (links) en Nagasaki (rechts).
United States Department of Energy, Wikimedia Commons via publiek domeinOverigens kregen de nietsvermoedende bewoners van Hiroshima en Nagasaki bij de aanvallen een flinke stralingsdosis voor hun kiezen, met name de intense straling, de zogenoemde gammastraling, direct afkomstig van de kernexplosies. Na die eerste blootstelling zakte het radioactieve niveau ter plekke snel. Het stadsbestuur van Hiroshima stelt op zijn website dat 80 procent van alle straling van de bom in de eerste 24 uur werd uitgezonden. “Inmiddels is de achtergrondstraling in Hiroshima en Nagasaki nagenoeg gelijk aan wat het voor de bom was”, zegt Roobol.
Opruimen of verhuizen
Om spookstad Pripjat weer bewoonbaar te maken moet de bezem door de nucleaire straten, iets wat in Hiroshima en Nagasaki niet nodig was. Waarschijnlijk betekent dit het reinigen van gebouwen en het afgraven van de bovenste laag van de aarde om het voor langere tijd veilig op te slaan. Ook in een gebied rondom de kerncentrale van Fukushima in Japan groeven de autoriteiten 30 centimeter van de aarde af. Hier was nucleair materiaal neergekomen na (een in vergelijking met Tsjernobyl bescheiden) kernongeluk in 2011. Opruimen is bewerkelijk en duur, en dat is waarschijnlijk de reden dat dit in het dunbevolkte gebied rondom Tsjernobyl nooit gebeurde.
Entree van het ziekenhuis in Pripjat.
Roel van der Heijden voor NEMO KennislinkAls opruimen te duur is, dan kun je de bewoners permanent verplaatsen. Maar Roobol zegt dat je qua veiligheid ook bij de evacuaties van Tsjernobyl en Fukushima vraagtekens kunt zetten. “Engelse onderzoekers berekenden enkele jaren geleden hoeveel levensjaren er waren gewonnen door de permanente verhuizing van honderdduizenden mensen. Ja, je won per persoon gemiddeld een paar maanden aan levensverwachting door de afwezigheid van straling. Maar dat werd in veel gevallen weer volledig tenietgedaan door de stress van die verhuizing.”