Kernenergie is een thema waar altijd al veel gedoe over geweest is. Op het eerste gezicht lijkt kernenergie een erg milieuvriendelijke manier om elektriciteit op te wekken, aangezien een kerncentrale geen schadelijke uitlaatgassen produceert. In een kerncentrale kan er ook ontzettend veel energie opgewekt worden met slechts een klein beetje brandstof. Maar in een kerncentrale wordt wel gewerkt met radioactieve stoffen, en de daaruit vrijkomende straling is wel degelijk heel gevaarlijk. In dit artikel lees je daar meer over, elders op deze website kun je lezen wat er met het radioactieve afval uit zo’n kerncentrale gebeurt.
Straling van radioactieve stoffen ontstaat als zogenaamde instabiele isotopen (zie het artikel over kernsplijting vanzelf uit elkaar vallen. In een kerncentrale (zie het artikel over de Werking Kernreactor worden instabiele deeltjes expres kapotgeschoten, maar die deeltjes kunnen ook vanzelf ‘onderdelen verliezen’. We zeggen dan dat het deeltje ‘radioactief’ is, en het losgekomen onderdeel heet officieel ‘ioniserende straling’. Die straling kan erg gevaarlijk zijn, omdat die deeltjes andere deeltjes kapot kunnen maken. In levende wezens kan dat er bijvoorbeeld voor zorgen dat DNA kapotgaat. Dat kan kanker veroorzaken. Dat gevaar van ioniserende straling is de voornaamste reden dat veel mensen tegen kernenergie zijn.Er zijn verschillende soorten radioactief verval, en de daarbij horende straling. De belangrijkste drie zijn hieronder opgesomd.
Figuur 1: Dit is het waarschuwingssymbool voor ioniserende straling. Vaten met radioactief afval zijn voorzien van dit symbool.
Alfastraling
De minst gevaarlijke straling heet alfastraling (of, met een Grieks symbool, α-straling). Die straling ontstaat bij alfaverval. Dat wil zeggen dat een atoom twee protonen en twee neutronen tegelijkertijd verliest. Het atoom verandert daarbij in een ander atoom, omdat het twee protonen kwijt is. De twee protonen en neutronen vormen samen een ‘alfadeeltje’, en dat alfadeeltje vliegt als een projectiel weg. Alfadeeltjes zijn in verhouding groot en zwaar en maken dus snel andere deeltjes kapot. Dat betekent wel dat alfadeeltjes al heel snel tegengehouden worden door andere deeltjes en dus nooit ver door kunnen dringen in een materiaal (zie figuur 2). Voor mensen is alfastraling dus zo goed als ongevaarlijk, omdat alfadeeltjes nooit ver genoeg door de huid heen kunnen dringen om grote schade aan te richten. Het is wél gevaarlijk om een bron van alfadeeltjes in te slikken of in te ademen (maar ja, waarom zou je dat ook doen?) omdat de deeltjes dan van binnenin het lichaam raken, en daar zit geen beschermende laag huid.
Betastraling
De zogenaamde bètastraling (β-straling) ontstaat bij bèta-verval. Bèta-verval vindt plaats als in een atoomkern een neutron vanzelf in een proton verandert. Het atoom verandert daardoor in een ander atoom omdat het een proton meer krijgt. Bij het veranderen van een neutron in een proton ontstaat er een los elektron, dat als projectiel wegvliegt. Zo’n elektron is ongeveer 7500 keer minder zwaar dan een alfadeeltje en richt dus veel minder snel schade aan. Toch is alfastraling minder gevaarlijk. Hoe komt dat? Dat komt doordat bètadeeltjes ook veel kleiner zijn, en dus veel minder snel tegengehouden worden dan alfadeeltjes en dus veel dieper kunnen doordringen. Daardoor kunnen ze ook veel meer schade aanrichten.
Gammastraling
De gevaarlijkste soort radioactieve straling is gammastraling (γ-straling). Gammastraling bestaat niet uit deeltjes, zoals alfa- en bètastraling, maar uit krachtige elektromagnetische stralen (veel sterker dan bijvoorbeeld gewoon licht). Die straling wordt door bijna niets tegengehouden. Daarom moet je altijd ver uit de buurt blijven van bronnen van gammastraling!
Figuur 2: Opsomming van de genoemde soorten straling
Toelichting bij de illustratie
Je ziet dat de grote alfadeeltjes al heel snel worden tegengehouden, een stuk papier is bijvoorbeeld al genoeg. De veel kleinere bètadeeltjes komen al verder, maar een laag plexiglas houdt ook dat tegen. Om gammastraling tegen te houden heb je op zijn minst een dikke laag beton nodig.