54 - Stichting Vredescentrum Eindhoven

More documents

Recommendations

Info

16 DE VERWANTSCHAP VAN KERNWAPENS EN KERNENERGIE 1. Technologische achtergronden De technologieën van kernenergie en kernwapens zijn voor een aanzienlijk deel identiek, althans voor zover het om kernsplitsing gaat. Niet ten onrechte is Hoofdstuk 16 van het boek “De nucleaire erfenis” van Willem de Ruiter en Bart van der Sijde (1985) getiteld met de vraag “Kernenergie en kernbewapening, een Siamese tweeling?” 235 In 1938 ontdekten Otto Hahn en Fritz Strassmann, dat het element Uranium235 (U ) door beschieting 92 met neutronen uiteenviel in brokstukken. Daarbij kwam veel meer energie vrij dan in chemische reacties en werd het aantal neutronen verdrievoudigd. Dat laatste feit kan leiden tot een kettingreactie. Vooral door de analyse van de theoretisch natuurkundige Lisa Meitner werden de achtergronden van deze verschijnselen en de enorme betekenis voor toepassingen snel begrepen. De werking van zowel uraniumkernreactoren als uraniumatoombommen berust op kettingreacties. Die vereisen een massa van het splijtingsmateriaal groter dan de zogenaamde kritieke massa. De kritieke massa is ongeveer 15 kg voor 235 zuiver U en neemt toe met de mate van onzuiverheid. Een uiterst belangrijke complicatie is namelijk, 92 235 dat U slechts 0,7 % uitmaakt van natuurlijk uraniumerts. De rest bestaat grotendeels uit Uranium238 92 238 235 238 (U ). De elementen U92 en U92 zijn zogenaamde isotopen, d.w.z. ze hebben hetzelfde atoomnummer 92 (92), maar verschillende atoomgewichten. Het atoomnummer bepaalt volledig het chemische karakter van een element. Daarom zijn isotopen moeilijk van elkaar te scheiden. Die scheiding nu is essentiëel voor uraniumverrijking: het vergroten van het bestanddeel U235. De verrijkingstechnologie is daarom van wezenlijk belang voor zowel kernreactoren als kernwapens. Voor kernreactoren is verrijking tot ongeveer 3% voldoende, voor kernwapens is een veel hoger percentage vereist, minstens 90%. De meest voorkomende technologie voor de verrijking is de centrifuge, gebruikt door URENCO in Almelo en van daaruit door spionage van de Pakistaan Khan verspreid naar Pakistan en later naar Noord Korea. Een ander element, dat van eminent belang is voor kernwapens en kernenergie is Plutonium. Door 238 beschieting van een kern U met een neutron ontstaat onder uitzending van een elektron Plutonium, 92 239 Pu , een uiterst radioactieve en giftige stof. 93 Op grond hiervan kunnen plutoniumbommen gemaakt worden. Het ‘voordeel’ hiervan is, dat de uraniumverrijking niet nodig is en dat de kritieke massa slechts 4,4 kg bedraagt voor zuiver Plutonium, het ‘nadeel’ dat de technologische procedure veel moeilijker is dan die voor de uraniumbom. De ontsteking van uraniumbommen berust eenvoudig op het afschieten van twee subkritieke massa’s op elkaar, waardoor de kritieke massa wordt overschreden. Bij plutoniumbommen kan dat niet, omdat de kettingreactie dan te snel van start zou gaan en tot onzekere resultaten zou leiden. Daar moet met een uiterst nauwkeurige isotrope implosie gewerkt worden. Het mechanisme daarvoor werd in het Manhattenproject (Amerikaans project voor de ontwikkeling van kernwapens, gestart in 1942) uitgevonden door een team van briljante fysici waaronder Von Neumann, Tolman en Teller. Daarom is proliferatie van uraniumbommen veel eerder te verwachten dan die van plutoniumbommen. Niettemin schijnt Noord Korea daar reeds over te beschikken. In een uraniumkernreactor wordt ook op deze wijze plutonium gevormd. Dat wordt normaliter als deel van het afval afgevoerd naar opwerkingsfabrieken (La Hague in Frankrijk, Sellafield in Engeland), waar zowel U235 als Pu239 uit afgewerkte reactorbrandstof gehaald wordt. Het kan echter ook ‘nuttig’ gebruikt worden in zogenaamde kweekreactoren, waarvan er een dreigde te komen in Kalkar, een dreiging die gelukkig is afgewend. Om kweekreactoren te starten is plutonium nodig, dat dus evenals het plutonium voor bommen uit een opwerkingsfabriek gehaald kan worden. Kweekreactoren kunnen daarom tot proliferatie van plutoniumbommen leiden. Tot nu toe ging het hier over splijting van zware kernen, met name van Uranium en Plutonium. Daarnaast kan nog veel meer energie worden opgewekt door kernfusie, de samensmelting van lichte kernen, 2 3 1 namelijk van Deuterium (H ) en Tritium (H1 ) Dat zijn isotopen van waterstof (H1 ). De waterstofbom is hierop 1 gebaseerd en die heeft een destructief vermogen van (tientallen) miljoenen tonnen TNT, de uraniumbom op Hiroshima had een kracht van 15 kiloton (15000 ton). (De tonnen TNT geven het equivalent aan van de hoeveelheid springstof zoals dynamiet, die nodig zou zijn om dezelfde destructie te bewerkstelligen.) De technologie van waterstofbommen is zeer geavanceerd. De fusiereacties kunnen pas bij temperaturen van de orde van honderd miljoen graden Celsius opgewekt worden. Daarom wordt een waterstofbom ontstoken met behulp van stralingskoppeling met een splijtingsbom (Teller-Ulam-Sacharov principe), die dus VredesTertsPeriodiek Stichting Vredescentrum Eindhoven Jaargang 20, februari 2011, nr. 54
als het ware als ‘lont’ fungeert. Proliferatie van waterstofbommen is dan ook voorlopig zeer onwaarschijnlijk. Hoe zit het nu met kernfusie als bron van kernenergie? Ook hier gaat het om de samensmelting van Deuteriumkernen met andere Deuteriumkernen of met Tritiumkernen. Dit proces moet echter gecontroleerd plaats vinden, dus in afgesloten vaten. Waterstofgas wordt op hoge temperatuur gebracht en is dan (volledig) geïoniseerd, d.w.z. het bestaat uit elektrisch geladen deeltjes: positieve ionen (waterstofkernen) en negatieve elektronen. Een dergelijk systeem wordt plasma genoemd. Het is zeer moeilijk om een plasma stabiel op te sluiten en tot de benodigde extreem hoge temperatuur (honderd miljoen graden) te verhitten. Het onderzoek op dit gebied is reeds sinds 1946 aan de gang en is nog steeds niet voltooid. Wel zijn er grote vorderingen gemaakt. Momenteel is een experimentele kernfusiereactor in aanbouw, “Iter” in Cadarache (Frankrijk), waar men hoopt voor de eerste keer meer energie te produceren door kernfusie dan erin gestopt moet worden om de reacties op te wekken. Op grond van het bovenstaande kunnen we concluderen, dat de verwantschap van kernenergie en kernwapens niet opgaat voor kernfusie. Kerncentrale 2. Bewapening, ontwapening en vredespolitiek Zoals blijkt uit het voorgaande is het proliferatiegevaar beperkt tot splijtingsbommen en vooral uraniumbommen. Vanwege de verwantschap van de technologieën is controle in het kader van het NPV zeer moeilijk. Iran heeft nu centrifuge installaties, maar waarschijnlijk nog lang niet genoeg voor de ontwikkeling van uraniumbommen. Het non-proliferatieverdrag (NPV), waar Iran bij is aangesloten, verbiedt alle niet-kernwapenstaten kernwapens te ontwikkelen (de officiële kernwapenstaten zijn de Verenigde Staten, Rusland, China, Engeland en Frankrijk), maar biedt anderzijds hulp bij de ontwikkeling van kernenergie, zie het voortreffelijke artikel van Bart van der Sijde in VredesTertsPeriodiek 53. Het feit, dat de verrijkingstechnologie voor zowel kernenergie als kernwapens kan worden gebruikt, maakt de controle hierop moeilijk. Werkt bijvoorbeeld Iran nu wel of niet aan de ontwikkeling van kernwapens? VredesTertsPeriodiek Stichting Vredescentrum Eindhoven Jaargang 20, februari 2011, nr. 54 17
Page 1 and 2: Stichting VREDESCENTRUM Eindhoven C
Page 3 and 4: INHOUD H 2. Editoriaal 3. Nieuws va
Page 5 and 6: Verhagen deze nieuwe rol van EUPOL
Page 7 and 8: “Handboeken voor de plaatselijke
Page 9 and 10: Alleen buiten de steden werden deze
Page 11 and 12: ook nu nog geleverd. 3 Israël ‘d
Page 13 and 14: zijn aan regels van verdragenrecht,
Page 15: gaat je gedragen als een beschaafd
Page 19 and 20: het einde van de fossiele grondstof
Page 21 and 22: DE ENIGE PAGODA VAN WEST-EUROPA in
Page 23 and 24: The Charter of the University sets
Page 25 and 26: Peace Pelgrim ”We beoordelen alle
Page 27 and 28: TUE COLLEGE T ECHNIEK V REDE V EILI
Page 29 and 30: 7th International Conference of Mus
Page 31 and 32: VredesTertsPeriodiek Stichting Vred

54 - Stichting Vredescentrum Eindhoven

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?