• Mijn account
  • Shop
  • Winkelmand
  • Log in

    Wachtwoord vergeten?

    Historisch Nieuwsblad 9/2018

    De eeuw van het atoom

    Dreigt de Apocalyps?

    Door: Fanta Voogd

    In 1938 ontdekte de Duitse geleerde Otto Hahn kernsplitsing van uranium. Die doorbraak en de ontdekking van radioactiviteit brachten onbegrensd optimisme én pessimisme teweeg. Kerntechnologie zou een stralende toekomst brengen. Of de apocalyps.

    Radioactiviteit

    Geloof in vooruitgang

    De Franse natuurkundige Henri Becquerel toonde in 1896 met behulp van een fotografische plaat aan dat uranium een geheimzinnige straling afgeeft. Het echtpaar Marie en Pierre Curie borduurde voort op zijn onderzoek en ontdekte dat uranium, maar ook thorium en de elementen polonium en radium, zelfstandig straling afgeven. De straling vormt een fundamentele eigenschap van de atomen. Marie Curie noemde het verschijnsel radioactivité.

    De ontdekking van radioactiviteit kwam op een moment dat het geloof in de vooruitgang een ongeëvenaard hoogtepunt bereikte. De wetenschappelijke doorbraken van de negentiende eeuw hadden gedurende de belle époque geresulteerd in een reeks spectaculaire toepassingen, zoals elektrisch licht, telefoon, radiocommunicatie, auto en cinema. Geen wonder dat de verwachtingen hooggespannen waren. De Britse radiochemicus Frederick Soddy, die met Becquerel en het echtpaar Curie tot de grondleggers van de kernwetenschap behoorde, bracht dat optimisme mooi onder woorden in zijn boek The Interpretation of Radium (1909). Soddy meende dat kerntechnologie het mogelijk maakt ‘een onbewoonbaar continent te transformeren, de polen te laten smelten en de hele wereld te veranderen in een glimlachende Hof van Eden’.
     

    Marie Curie

    Nobelprijswinnares
    De Poolse Maria Skłodowska trok in 1891 naar Parijs om natuurkunde te studeren aan de Sorbonne. Haar onderzoek naar de magnetische eigenschappen van metalen bracht haar in contact met Pierre Curie. Er ontstond een liefdesrelatie en in 1895 traden ze in het huwelijk. Het was een tijd waarin maar weinigen zich konden voorstellen dat een vrouw in staat was tot een wetenschappelijke ontdekking. Toen Pierre Curie vernam dat hij de Nobelprijs voor natuurkunde zou ontvangen en zijn vrouw niet, liet hij het Nobelprijscomité weten waar het op stond. Marie Curie kreeg in 1903 als eerste vrouw een Nobelprijs, samen met haar man en Becquerel.

    Tekst loopt door onder de afbeelding

    ‘Men had gedacht met deze stof ook het perpetuum mobile, de eeuwige beweging, te hebben ontdekt, maar herhaalde proeven hebben bewezen, dat de capaciteit, hoewel nauwelijks waarneembaar, toch vermindert,’ schreef het Rotterdamsch Nieuwsblad over radium naar aanleiding van de Nobelprijsuitreiking. De krant vergelijkt de ontdekking van radium met die van elektriciteit en besluit het artikel met: ‘In radium ligt een toekomst!’
     

    Leukemie

    Straling blijkt gevaarlijk
    Pierre Curie was op slag dood toen hij op 19 april 1906 in Parijs uitgleed op de drukke Rue Dauphin en werd overreden door een rijtuig. Marie Curie was kapot, maar zette hun werk voort. Ze kreeg Pierres vrijgekomen leerstoel aangeboden en was daarmee de eerste vrouwelijke hoogleraar aan de Universiteit van Parijs. In 1911 kreeg ze de Nobelprijs voor scheikunde voor de ontdekking van de radioactieve elementen radium en polonium – dat ze had vernoemd naar haar geboorteland. Ze is ook nu nog de enige vrouw aan wie die eer twee keer ten deel viel.

    In 1934 bezweek Marie Curie aan leukemie, en met haar waarschijnlijk velen die beroepsmatig aan radioactiviteit waren blootgesteld. Irène Joliot-Curie, dochter van Pierre en Marie, trad in het voetspoor van haar ouders en kreeg in 1935, samen met haar man, de Nobelprijs voor de ontdekking van kunstmatige radioactiviteit. Ook zij stierf aan leukemie (1956).

    Wetenschappers hadden al vroeg een vaag besef van de gevaren. Marie Curie zelf had al gewaarschuwd voor de onbekende lichamelijke effecten van radioactiviteit. Haar man had bij het in ontvangst nemen van de Nobelprijs verklaard dat radium ‘zeer gevaarlijk zou kunnen zijn in criminele handen’. In een sombere bui profeteerde de Britse pionier Frederick Soddy in 1904 dat degene die kernenergie beheerst ‘over een wapen beschikt waarmee hij desgewenst de aarde zou kunnen vernietigen’.
     

    Kernsplitsing

    De vondst van Hahn
    Dankzij Albert Einsteins formule E = mc2 (energie = massa maal de snelheid van het licht in het kwadraat) waren wetenschappers vanaf 1905 doordrongen van de gigantische potentiële energie in materie. Die komt vrij als een grote atoomkern in tweeën splitst, of als twee kleinere samensmelten. Aan dit laatste verschijnsel, kernfusie, hebben we de hitte en het licht van de zon te danken. Het woord ‘atoom’ is afkomstig van het oud-Griekse átomos, dat ‘ondeelbaar’ betekent. De Nieuw-Zeelands-Britse wetenschapper Ernest Rutherford zorgde evenwel voor een steeds beter begrip van de opbouw van een atoom en het besef dat (de kern van) een atoom mogelijk toch deelbaar is.

    Tekst loopt door onder de afbeelding

    De Duitse chemicus Otto Hahn slaagde er op 17 december 1938 in de kern van een uraniumatoom te splijten. Opmerkelijk is dat opnieuw een vrouw een fundamentele bijdrage heeft geleverd aan deze doorbraak. Hahn deed het voorbereidend onderzoek samen met de bevriende Oostenrijkse natuurkundige Lise Meitner, maar zij was vanwege haar Joodse achtergrond na de Duitse annexatie van Oostenrijk via Nederland naar Zweden gevlucht. Na haar vertrek bleef ze, middels een intensieve briefwisseling, betrokken bij het onderzoek van Hahn. Het was Meitner die, samen met haar vakgenoot (en neef) Otto Frisch, in januari 1939 theoretisch wist te onderbouwen dat bij Hahns experiment kernsplitsing moet zijn opgetreden.

    Toch zou alleen Hahn worden geëerd met een Nobelprijs voor scheikunde. Bij de officiële toekenning in 1945, drie maanden na de atoomaanval op Japan, sprak het Nobelprijscomité: ‘Moge de mensheid de verantwoordelijkheid, die deze ontdekking haar heeft opgelegd, zwaar laten wegen. Dan zal het een zegen zijn en een stap naar betere menselijke levensomstandigheden.’
     

    Manhattanproject

    Wedloop met Duitsers
    In 1939, enkele maanden na de ontdekking van kernsplijting, zochten Franse geleerden met succes naar de theoretische mogelijkheid van een nucleaire kettingreactie. De uit Europa gevluchte kernfysici Leo Szilard en Enrico Fermi deden in New York hetzelfde. De van oorsprong Hongaars-Duitse Szilard schreef een brief aan president Franklin Roosevelt, waarin hij wees op de mogelijkheid van een nucleaire kettingreactie en het gevaar dat nazi-Duitsland met deze kennis een atoombom zouden ontwikkelen. Hij liet de brief ondertekenen door Albert Einstein. De brief van Szilard plaveide de weg voor het Manhattanproject en de ontwikkeling van de atoombom. Op het hoogtepunt (1944) had het Manhattanproject 125.000 mensen in dienst.

    Op 2 december 1942 werd in een laboratorium in Chicago de eerste kunstmatige en gecontroleerde nucleaire kettingreactie opgewekt. In 1968 blikte Szilard terug met de woorden: ‘We draaiden aan de schakelaar, we zagen de flitsen – toen schakelden we alles uit en gingen naar huis. Die nacht wist ik dat de wereld een zorgelijke tijd tegemoet ging.’

    Tekst loopt door onder de afbeelding

     

    Arische natuurkunde

    Nazi’s liggen achter
    In de loop van de twintigste eeuw had de Duitse wetenschap zich ontwikkeld tot de meest geavanceerde ter wereld. De belangrijke Duitse bijdragen aan de kernwetenschap waren een goede reden te veronderstellen dat het land bij aanvang van de Tweede Wereldoorlog het best was uitgerust om die als eerste militair ten nutte te maken. Met de geheime Operatie Alsos – onder wetenschappelijke leiding van de Nederlands-Amerikaanse natuurkundige Samuel Goudsmit – werd nog tijdens de oorlog duidelijk dat er in nazi-Duitsland weliswaar een Uranverein actief was, maar dat deze atoomgeleerden nog in de verste verte niet in staat waren een atoombom te fabriceren.

    Er zijn een paar oorzaken waarom het gevreesde doemscenario niet is uitgekomen. De (overgebleven) Duitse kernwetenschappers waren sterk doordrongen van hun voorsprong op de rest van de wereld, maar waren er tegelijkertijd van overtuigd dat een atoomboom op korte termijn onhaalbaar was. Onderzoek naar de ontwikkeling van nucleaire technologie had daarom geen prioriteit. Daar komt bij dat de nazi’s er sterk op hadden ingezet de Duitse natuurkunde om te vormen tot een arische Physik. Onderzoek met direct aanwijsbaar praktisch nut werd aangemoedigd, maar theoretische natuurkunde werd gezien als jüdische Wißenschaft.

    Evenmin bevorderlijk was dat een reeks briljante, veelal Joodse kerngeleerden het nationaal-socialistische en fascistische Europa was ontvlucht. Een aantal van hen speelde een belangrijke rol in het Manhattanproject.   
     

    Nagasaki

    Bloedstollend verslag
    Het exacte aantal dodelijke slachtoffers van de atoombommen op Japan is onbekend. De vernietiging en chaos maakten tellen onmogelijk. Bovendien is moeilijk in te schatten hoeveel mensen naderhand zijn bezweken aan de gevolgen van radioactieve straling. De schattingen variëren van grofweg 130.000 tot 300.000 doden in totaal.

    Onder hen negen Nederlanders, allen dwangarbeiders in Nagasaki. De Haagse tekenaar Charles Burki was een van de overlevenden. Tijdens zijn huwelijksreis op Java was de oorlog uitgebroken, waardoor zijn vrouw en hij niet terug naar Nederland konden. Na de Japanse overwinning werden beiden gevangengezet. Met 780 medegevangenen werd Burki in 1943 in een vrachtschip naar Japan gedeporteerd, waar het vlak voor aankomst werd getorpedeerd door een Amerikaanse onderzeeër. Hij behoorde tot de enkele gelukkigen die door een Japanse walvisvaarder uit zee werden gevist.

    Tekst loopt door onder de afbeelding

    Na twee jaar dwangarbeid in Nagasaki was Burki er op 9 augustus 1945 getuige van hoe de Fatman-atoombom een groot deel van de industriestad met de grond gelijkmaakte. In het boek over zijn oorlogservaringen, Achter de Kawat (1979), heeft Burki de gruwelen van de atoomaanval vastgelegd in een bloedstollend geïllustreerd verslag. Hij beschrijft het felle licht, de hitte, de schokgolf, de duisternis, het geschreeuw en de ontreddering in de dagen die volgden. ‘En toen kwam de vliegenplaag! Bij duizenden kwamen ze aanzetten en vlogen op de stinkende wonden en verbanden af. Je kon ze niet wegslaan, want dan sloeg je op de wonden. Na een paar uur had je al maden die zich meteen door de verbanden heen vraten.’ Achter de Kawat is te beschouwen als de eerste Nederlandse graphic novel.
     

    Stokken en stenen

    Totale vernietiging dreigt
    De naoorlogse overwinningsroes vertroebelde aanvankelijk het zicht op de gruwelijke werkelijkheid van Hiroshima en Nagasaki. Met de berichten over de eerste ‘Sowjet-Russische atoombom’ in 1949 drong het besef door dat de mensheid een nieuwe fase was binnengetreden. Albert Einstein verwoordde die stemming datzelfde jaar treffend in een interview met het tijdschrift Liberal Judaism: ‘Ik weet niet met welke wapens de Derde Wereldoorlog zal worden uitgevochten, maar de Vierde Wereldoorlog zal worden uitgevochten met stokken en stenen.’

    Het nieuwe wapentuig gaf de mensheid voor het eerst het vermogen zichzelf grotendeels uit te roeien. De wapenwedloop vergrootte de kans dat dat ook werkelijk zou gebeuren en het nagestreefde afschrikkingsevenwicht tussen NAVO en Warschaupact, gebaseerd op de gedachte dat beide partijen wel van een nucleaire aanval zullen afzien omdat die onherroepelijk tot wederzijdse vernietiging zou leiden, bood weinig geruststelling.
     

    Dr. Strangelove

    Leven na de apocalyps
    De vrees voor een nucleaire apocalyps heeft diepe culturele sporen nagelaten. Een eindeloze reeks popsongs weerspiegelt de tijdgeest van de Koude Oorlog – van het door Barry McGuire bekend geworden ‘Eve of Destruction’ (1965) tot ‘De Bom’ van Doe Maar (1982).

    Maar vooral sciencefictionschrijvers en filmmakers lieten zich op grote schaal inspireren door de dreiging van een atoomoorlog. Het monster in de Japanse film Godzilla (1954) stond onmiskenbaar symbool voor de atoomaanval op Japan. Stanley Kubrick legde met zijn Dr. Strangelove or: How I Learned to Stop Worrying and Love the Bomb (1964) de absurde logica achter de wapenwedloop bloot. De Nederlandse film De Aanslag (1986), naar het gelijknamige boek van Harry Mulisch, bevat historische beelden van de antikernrakettendemonstratie in Amsterdam (1981), die meer dan 400.000 mensen op de been bracht.

    Tekst loopt door onder de afbeelding

    De sombere tijdgeest baarde zelfs een geheel nieuw filmgenre. Vanaf begin jaren zeventig verschenen er in totaal meer dan honderd post-apocalyptische films, die het Leven na de Bom als uitgangspunt namen. Van blockbusters als de films uit de Mad Max-reeks tot lang vergeten pulpfilms als Deathsport en Holocaust 2000. Het verontrustende aan deze films was dat ze wereldwijde nucleaire destructie als onontkoombaar toekomstbeeld opdienden.
     

    Reddende straling

    Minder kankerdoden
    De belofte dat kernenergie zou uitgroeien tot een technologische hoorn des overvloeds is vooralsnog niet ingelost. Evenmin heeft de komst van kernwapens – tot dusver – geleid tot de totale ondergang. Maar op medisch vlak heeft nucleaire technologie de verwachtingen ruimschoots overtroffen. De kwakzalverij en vaak lukrake medische experimenten van het eerste uur zijn stapje voor stapje geëvolueerd in een uiterst verfijnde wetenschap en technologie, die – in alle stilte – wereldwijd duizenden levens redden.

    Ziekenhuis en onderzoeksinstituut Antoni van Leeuwenhoek in Amsterdam gaat al sinds de opening in 1915 kankercellen te lijf met straling. Aanvankelijk vooral met röntgenstraling en – wat terughoudender – ook met de radioactieve straling van radium. Daarnaast begon het ziekenhuis meteen al met zogeheten Brachy-therapie, waarbij messing buisjes met radium in het lichaam worden ingebracht voor een zeer plaatselijke bestrijding van een kwaadaardig gezwel. Honderd jaar vooruitgang op het gebied van radiotherapie betekent vooral dat de bestraling steeds beter gedoseerd en gerichter wordt toegediend. Het aantal Nederlanders dat overlijdt aan kanker is in minder dan dertig jaar tijd met bijna een kwart afgenomen.

    Het bedrijf NRG in Petten is de grootste producent van medische isotopen ter wereld. Per dag worden wereldwijd 30.000 mensen daarmee geholpen. In 90 procent van de gevallen worden de radioactieve isotopen ingezet om een scan te maken. De overige 10 procent wordt gebruikt voor pijnbestrijding of de bestraling van kanker.

     
    Atomausstieg

    Hollen of stilstaan
    Het vertrouwen in kernenergie begon vanaf 1970 barsten te vertonen en de wereldwijde antikernenergiebeweging beleefde in de jaren zeventig en tachtig haar hoogtijdagen. Het ‘doemdenken’ werd gevoed door incidenten als de gedeeltelijke kernsmelting in de Three Mile Island-centrale in Pennsylvania (1979) en de kernramp van Tsjernobyl (1986). In deze periode besloten steeds meer Europese landen hun nucleaire programma niet verder uit te bouwen of af te bouwen. 

    Het zwabberende beleid van Merkel is exemplarisch voor ruim honderd jaar kerntechnologie

    De kernramp van Fukushima (2011) gaf nieuwe voeding aan de bezorgdheid. Opmerkelijk was de reactie van Angela Merkel. Nog in 2010 was haar kabinet teruggekomen op de Atomausstieg, waartoe de SPD en de Groenen in 2000 hadden besloten. Kerncentrales zouden langer dan gepland mogen blijven functioneren. Maar na de ramp in Japan gooide Merkel het roer opnieuw om en besloot tot de onmiddellijke sluiting van acht centrales. De resterende kerncentrales zouden stapsgewijs worden gesloten.

    Eind 2022 moeten ook de laatste twee kerncentrales buiten werking zijn gesteld. Dat juist Europa’s economische grootmacht deze stap heeft gezet, is opmerkelijk en een grote klap voor de voorstanders van kernenergie. Maar het zwabberende beleid van Merkel is tegelijk exemplarisch voor ruim honderd jaar kerntechnologie. Een geschiedenis van hollen of stilstaan.
     
    Fanta Voogd is journalist, gespecialiseerd in techniekgeschiedenis.
     
    Kaders:
    Radioactieve tandpasta
    Kwakzalverij  
    Net als de vroegste experimenten met elektriciteit ruim een eeuw eerder, leidde de ontdekking van radioactiviteit aanvankelijk vooral tot allerlei vormen van kwakzalverij. Het nieuw ontdekte materiaal sprak sterk tot de verbeelding en ontketende een buitenissige rage. Niet lang nadat Marie en Pierre Curie radium hadden ontdekt en vlak nadat zij, met Henri Becquerel, de Nobelprijs hadden gekregen (1903), verscheen er een reeks radioactieve producten op de markt. Zoals met radium verlichte wijzerplaten en kruisbeelden, met thorium en radium verrijkte cosmetica, diverse radioactieve tandpasta’s, Amerikaanse radiumzetpillen voor sexually weak men, en ook in Nederland verkrijgbare Duitse radiumchocolade en -cacao. 

    Duitse kuuroorden maakten in de Nederlandse dagbladen reclame voor de heilzame kracht van hun van nature radioactieve bronnen. Ook tafelwater stond zich voor op zijn radioactieve werking. Het Nederlandse merk Victoria bottelde water uit het Duitse Oberlahnstein en pochte vanaf 1913 met ‘een bacteriënvrij natuurlijk bronwater. Radio actief werkend. Tafeldrank van het Koninklijk huis.’

    Atoombatterijen
    Zegeningen van kernenergie
    Tegelijk met de aanzwellende ongerustheid over de goede afloop van de Koude Oorlog steeg het optimisme over de vreedzame toepassingen van kerntechnologie. Dat begon met de stapsgewijze verwezenlijking van kernenergie: de eerste geslaagde experimenten in de VS (1948), de eerste experimentele kerncentrale in de Sovjet-Unie (1954) en de opening van de eerste commerciële centrale in Groot-Brittannië (1956).

    Gedurende de lange periode van economische voorspoed in de jaren vijftig en zestig piekte het geloof in de zegeningen van kernenergie. De Russisch-Amerikaanse sciencefictionschrijver en futuroloog Isaac Asimov keek in 1964 vijftig jaar vooruit en voorspelde dat kerncentrales zouden voorzien in meer dan de helft van de wereldwijde energievraag en dat de eerste experimentele kernfusiecentrale operationeel zouden zijn. Draadloze huishoudelijke apparaten zouden in 2014 energie halen uit batterijen, die hun langdurige werking dankten aan het natuurlijk verval van de radio-isotopen. Elektrische tandenborstels, koffiezetapparaten, televisies, mixers en stofzuigers zouden werken op atoombatterijen.

    We kunnen ons er vrolijk over maken, maar tussen 1966 en 1972 werden er daadwerkelijk pacemakers geïmplanteerd die waren uitgerust met een kleine hoeveelheid plutonium-238. Ook in de ruimtevaart en voor vuurtorens of radars in afgelegen gebieden op aarde is nog lang gebruikgemaakt van dergelijke atoombatterijen.
     
    Verder lezen: 
    Wetenschap in nazi-Duitsland (1981) door Alan D. Beyerchen.

    Alsos (1947) door Samuel A. Goudsmit.

    Achter de Kawat (1979) door Charles Burki.

    www.historad.com Site van het Antoni van Leeuwenhoek over 100 jaar radiotherapie.