Radioactieve straling

Inhoudsopgave Blz. 2: Inleiding
Blz. 3: Hoofdstuk 1: Radioactieve straling algemeen
Blz. 6: Hoofdstuk 2: De schadelijke gevolgen van radioactiviteit voor de mens
Blz. 9: Hoofdstuk 3: Praktijkvoorbeelden van schade door radioactiviteit
Blz. 13: Hoofdstuk 4: De verkleining van schadelijke gevolgen van radioactieve straling
Blz. 15: Taakverdeling
Blz. 16: Eigen mening
Blz. 17: Bronvermelding Inleiding De opdracht om een werkstuk over ioniserende straling te maken spreekt ons aan. Dit temeer omdat geen van ons vieren veel kennis over dit onderwerp in huis heeft. Wij hopen dat het maken van dit werkstuk een schakel mag zijn in een leerproces omtrent het thema ‘ioniserende straling’. Ioniserende straling is een zeer ruim begrip. Wij willen ons bij de behandeling van het onderwerp voornamelijk richten op de schadelijke gevolgen die straling van radioactieve bronnen kan hebben voor de mens.
Hoofdstuk 1: Radioactieve straling algemeen §1: De ontdekking van de radioactiviteit; een serie belangrijke natuurkundigen en ontdekkingen uit de geschiedenis van de ‘ioniserende straling’. In 1895 ontdekte Wilhelm Röntgen uit Würzburg de zogenaamde ‘X-straling’. X-stralen bieden mogelijkheden op medisch gebied doordat zij door de menselijke huid heengaan. Tegenwoordig maakt men in ziekenhuizen regelmatig gebruik van de X-straling, die inmiddels de naam van haar ontdekker heeft gekregen. In 1896 experimenteerde de Franse natuurkundige Henri Becquerel met stoffen die uranium bevatten. Tot dan toe had men in de veronderstelling geleefd dat straling slechts uitgezonden kon worden wanneer er licht op de bron viel. Becquerel kwam tot de ontdekking dat stoffen die uranium bevatten ook straling uitzenden wanneer er géén licht op valt. Wanneer dit het geval is spreekt men van ‘radioactiviteit’. Een radioactieve bron zendt ‘ioniserende straling’ uit. In 1898 ontdekten Marie Curie - Sklodowska en Pierre Curie de stof ‘radium’. Radium is evenals uranium een radioactieve stof. Bovendien ontdekte Marie Curie in later jaren ‘polonium’; een andere radioactieve stof. Later leverden ook de dochter en schoonzoon van Marie Curie een bijdrage aan het verdere onderzoek naar radioactiviteit. De Nieuw – Zeelander Rutherford ontdekte in het begin van de vorige eeuw dat er drie soorten ioniserende straling bestaan. Hij noemde deze vormen alfa -, beta -, en gammastraling. Bovendien maakte hij in 1911 zijn vermoedens bekend omtrent het bestaan van elektronen in atomen. In 1913 ontdekte de Deen Niels Bohr de aanwezigheid van protonen in de atoomkern. Dit zijn kleine, elektrisch geladen deeltjes van een atoom. De Britse natuurkundige James Chadwick ontdekte in 1932 het bestaan van neutronen in de atoomkern. Deze hebben ongeveer dezelfde massa als de eerder ontdekte protonen, maar zij zijn niet geladen. Een verkeerde verhouding tussen het aantal protonen en neutronen in een atoomkern kan ioniserende straling veroorzaken. In 1934 produceerde Enrico Fermi plutonium; evenals uranium, radium en polonium een radioactieve stof. In latere jaren ontdekte Fermi het principe van de bètastraling; één van de vormen waarin ioniserende straling kan voorkomen. In 1942 voltooide Fermi samen met de natuurkundige Leo Szilard de productie van de eerste kernreactor. Het lukte Otto Hahn en Fritz Strassman in 1938 voor het eerst een kern te splijten. Het was de eerste keer dat er door toedoen van mensen kernenergie vrijkwam. In Los Alamos werd in de jaren veertig van de vorige eeuw onder leiding van Oppenheimer aan de ontwikkeling van de atoombom gewerkt. Dit onder meer naar aanleiding van de eind jaren dertig opgedane kennis rond het splijten van uranium. Ook de atoommodellen met betrekking tot straling van natuurkundigen als Niels Bohr en Ernest Rutherford speelden een rol in de ontwikkeling van de atoombom. Zo ontstond in die periode één van de eerste slechte vruchten van de radioactiviteit. In 1952 voltooiden Amerikaanse natuurkundigen onder leiding van Edward Teller de productie van de waterstofbom; de opvolger van de atoombom, die nog meer gevaren met zich meebracht dan zijn voorganger. §2: Wat is straling? Alle materialen om ons heen zijn opgebouwd uit moleculen. Deze moleculen bestaan uit nog kleinere deeltjes; de atomen. Er bestaan verschillende soorten atomen. Hierover zullen wij echter niet verder uitwijden. Atomen bestaan op hun beurt uit een atoomkern waar elektronen omheen cirkelen. In de atoomkern bevinden zich twee soorten deeltjes; protonen en neutronen. In sommige atoomkernen bestaat een verkeerde verhouding tussen protonen en neutronen. Als dit het geval is noemen we het atoom ‘instabiel’. Als de verhouding tussen de protonen en neutronen verandert, kan zo’n atoom stabiel worden. Voor het veranderen van de verhouding tussen protonen en neutronen moet er straling uitgezonden worden. Een bron die straling uitzendt noemt men ‘radioactief’. Als het gaat om radioactiviteit betekent ‘radio’ ‘stralend’. Radioactief betekent dus ‘actief straling uitzendend’. Hierbij kan de buitenwereld het uitzenden van de straling niet beïnvloeden. Om straling uitgezonden te laten worden moet de atoomkern gespleten worden. Als dit gebeurt komt er kernenergie vrij. Er bestaan verscheidene soorten van deze energie. Eén van deze soorten is de straling, die uitgezonden wordt om het atoom stabiel te maken. Andere vormen van kernenergie zijn bijvoorbeeld warmte en licht. De straling die uitgezonden wordt om een atoom stabiel te maken noemt men ‘ioniserende straling’. Er bestaan verscheidene vormen van deze straling. Dit zijn alfa -, bèta -, gamma -, neutronen -, en röntgenstraling en kosmische straling. Bij het uitzenden van alfastraling komen twee protonen en twee neutronen vrij. Wanneer bètastraling uitgezonden wordt verandert er een neutron in een proton en een elektron. Het proton blijft in de kern; het elektron wordt uitgezonden. Gammastraling lijkt op röntgenstraling. Gammastraling heeft echter een doordringender werking. Neutronenstraling is het uitzenden van neutronen door een atoomkern. Het principe van röntgenstraling is het vangen of uitstoten van een elektron door de binnenste schil van een atoomkern. Een belangrijk verschil tussen de bovengenoemde soorten ioniserende straling is het verschil in ‘indringdiepte’. Zo heeft alfastraling een kleine indringdiepte, terwijl bijvoorbeeld gamma – en röntgenstraling een grote indringdiepte hebben. Door het uitzenden van straling verandert een atoom. Dit proces noemen we het ‘vervallen’ van de atoom of de ‘desintegratie’. Het aantal atomen dat per seconden vervalt wordt uitgedrukt in becquerel (Bq). Bij desintegratie van een stof ontstaat altijd een nieuwe stof, die meestal niet radioactief is. Daardoor is er steeds minder radioactieve stof in een radioactieve bron aanwezig. De tijd waarin de hoeveelheid radioactieve stof in een radioactieve bron gehalveerd wordt noemen we de ‘halveringstijd’. Ioniserende straling verplaatst zich van de bron naar de ontvanger. Wanneer dat gebeurd wordt de ontvanger bestraald. Wanneer de straling door het lichaam heen gaat kunnen veranderingen optreden in en rond de ontvanger. De ontvanger zelf heeft echter geen radioactieve stof binnengekregen. Hij gaat zodoende geen straling uitzenden. Wanneer men radioactief bestraald is, heeft men radioactieve straling binnengekregen. De hoeveelheid radioactieve straling waaraan het lichaam blootgesteld is noemen we de dosis, uitgedrukt in sievert (afgekort Sv) of de millisievert (mSv). De hierboven beschreven ioniserende straling kan zowel uit zichzelf als door toedoen van mensen ontstaan. In geval van een verkeerde verhouding tussen neutronen en protonen in de atoomkern zendt de atoomkern uit zichzelf straling uit om het atoom stabiel te maken. In de vorige eeuw zijn mensen straling gaan opwekken door atoomkernen waar de verhouding tussen neutronen en protonen goed was te splijten, waardoor een verkeerde verhouding tussen neutronen en protonen kan ontstaan. Dit gebeurt bijvoorbeeld wanneer uranium beschoten wordt met neutronen. Hierdoor gaan de twee nieuwe atoomkernen straling uitzenden om de atomen stabiel te maken. De mensheid is niet zonder reden begonnen met het zelfstandig opwekken van radioactiviteit. De uitzending van straling biedt mogelijkheden. Desondanks kleven er ook vele nadelen aan het feit dat wij voortdurend met radioactiviteit te maken hebben. In dit werkstuk zullen wij de schadelijke gevolgen van radioactiviteit voor de mensen behandelen. Hoofdstuk 2: De schadelijke gevolgen van radioactiviteit voor de mens. Een levend organisme is opgebouwd uit cellen. Ioniserende straling kan de verbindingen tussen atomen in de moleculen van levende cellen verbreken. Ook is het mogelijk dat de straling het karakter van de atomen zelf verandert. Dit soort schade kan de manier van functioneren van een cel veranderen of de cel zelfs doden. Alhoewel cellen beschikken over het vermogen zichzelf te kunnen herstellen, zijn ze niet tegen zware schade of aantasting van vitale celstructuren bestand. Niet alle organen zijn even gevoelig voor straling en de effecten daarvan. In het algemeen kunnen de effecten van straling worden verdeeld in twee groepen: 1. Directe schade aan de individuen die zijn blootgesteld aan de desbetreffende straling. 2. Beschadigingen bij nakomelingen van deze individuen. 1. In deze groep kan de celdeling verstoord raken, waardoor de beschadigde cellen zover doorgroeien totdat er uiteindelijk een tumor of kankergezwel ontstaat. In bepaalde gevallen kan dit, doordat de beschadigde cellen zich uitzaaien naar ander delen van het lichaam, de dood tot gevolg hebben. 2. In deze groep krijgt de blootgestelde individu niet direct een aantoonbare afwijking of ziekte. In één of meerde generaties zijn de gevolgen van de blootstelling aan straling echter wel goed merkbaar. Dit komt doordat de cellen in eierstokken of testikels beschadigd kunnen worden, wat kan leiden tot de ontwikkeling van een kind met een aangeboren afwijking. In de meeste gevallen wordt het afsterven van cellen pas opgemerkt als het slachtoffer wordt blootgesteld aan grote aantallen straling. Dit komt doordat de meeste organen meer cellen bevatten dan nodig is om normaal te kunnen functioneren, waardoor de effecten van de celdoding pas bij hoge dosisniveaus merkbaar zijn. Na een hoge stralingsdosis zullen veel cellen meteen doodgaan of zodanig beschadigd raken dat ze niet meer in staat zijn zich met succes te delen. Dit leidt tot vormen van stralingsziekte. Cellen die zich in het proces van snelle groei en deling bevinden - zoals de cellen van een embryo of van een klein kind, de cellen in de binnenwand van het darmkanaal, beenmergcellen en voortplantingscellen - zijn erg kwetsbaar. (zie bovenstaand plaatje) Wanneer een beschadigde cel in staat is een stralingsdosis te overleven, is de situatie echter heel anders. In tegenstelling tot de gevolgen van celdoding is het effect van celbeschadiging nooit merkbaar, want een paar slecht functionerende cellen zullen een orgaan waarvan de meeste cellen goed functioneren niet al te erg aantasten. Mocht de aangetaste cel een geslachtscel in de eierstokken of testikels zijn, dan kunnen de gevolgen, zoals eerder genoemd, veel ernstiger zijn. Ioniserende straling kan het DNA beschadigen en zal een kind dat uit deze geslachtscellen voortkomt dezelfde beschadiging meedragen in al zijn cellen. Een hoge dosis tot zo’n 30 sievert (waar wij in hoofdstuk 1 over hebben gesproken) beschadigd het centrale zenuwstelsel en veroorzaakt misselijkheid, hevig overgeven, desoriëntatie, coma en binnen een paar uur de dood. Een lagere doses, tussen 10 en 30 sievert, tast het maag - darmkanaal aan. De eerste paar uur leidt dit tot misselijkheid en overgeven. Vervolgens treden inwendige bloedingen, diarree, en bloedvergiftiging op. Men verliest vocht en via de darmen kan een infectie binnendringen. Binnen een paar weken kan het slachtoffer overlijden doordat er in de darmwand geen nieuwe cellen meer worden aangemaakt. Een doses tussen 1 en 10 sievert veroorzaakt misselijkheid en overgeven, maar dit duurt maar kort. Vervolgens doet zich een periode voor waar geen stralingsziekteverschijnselen meer zichtbaar zijn. De straling zal echter wel de aanmaak van bloedcellen in het rode beenmerg hebben aangetast waarbij binnen één of twee maanden ongeveer 50% van de getroffen groep de dood zal vinden. De meningen over de effecten van lage stralingsdoses lopen in tegenstelling tot de effecten van hoge stralingsniveaus sterk uiteen. De reden hiervoor is dat het erg moeilijk is om onderzoek te verrichten omdat de gevolgen van blootstelling aan lage stralingsdoses pas na lange tijd zichtbaar worden en de groep mensen die aan de straling is blootgesteld vaak niet groot is. Ook zijn de exacte doses moeilijk te berekenen en moeilijk met elkaar te vergelijken. Het resultaat van de meningsverschillen rond gevolgen van lage stralingsdoses is dat alle voorspellingen over de effecten blootstaan aan kritiek. Een groeiend aantal wetenschappers wijste er echter op dat er een onevenredig hoog risico van lage stralingsdoses uitgaat. Anderen veronderstellen dat er een rechtevenredig verband bestaat tussen de dosis waaraan men heeft blootgestaan en het risico van kanker, ongeacht de hoogte van het stralingsniveau. Een kleine minderheid beweert dat het risico van een lage stralingsdosis onevenredig laag is. Hoofdstuk 3: Praktijkvoorbeelden van schade door radioactiviteit §1: Kernrampen Bij velen ligt de ramp in Tsjernobyl nog vers in het geheugen. Niet alleen bewoners van de getroffen streek kregen te maken met de schadelijke gevolgen van het vrijkomen van een grote dosis ioniserende straling. Zelfs in gebieden buiten Rusland ontstonden problemen als gevolg van de kernramp. Ook andere kernrampen hebben in grote gebieden veel schade aangericht. In deze paragraaf een omschrijving van de kernrampen in Tsjernobyl en Harrisburg; zij zijn de meest ernstige kernongevallen in de geschiedenis van de radioactiviteit. In het gedeelte rond Harrisburg zullen wij ons voornamelijk richten op het ontstaan van de ramp. Dit is in een werkstuk waarin de schadelijke gevolgen van radioactiviteit voor de mensen worden beschreven een niet te verwaarlozen deelonderwerp. Door het proces van het ontstaan van de kernramp te bestuderen kan men immers te weten komen hoe de schadelijke gevolgen voor mensen in het geval van een kernongeval ontstaan. Bij de behandeling van de ramp in Tsjernobyl zullen wij ons richten op de schadelijke gevolgen zelf. Het kernongeval bij Harrisburg vond plaats in de Three Mile Islandcentrale in Pennsylvanië, op 28 maart 1979. In de vroege morgen van deze dag liep er een klep in de kerncentrale dicht. Het gevolg hiervan was dat de waterpompen ( die onder andere voedingwater moeten afgeven aan de stoomgeneratoren in een kernreactor) te weinig water binnen kregen. Hierdoor traden de pompen automatisch buiten werking. Ook de turbine stopte door het dichtlopen van de klep automatisch met werken. Onder normale omstandigheden neemt de turbine warmte weg uit de stoomgeneratoren in een kernreactor. Nu werd er geen warmte meer uit de stoomgeneratoren weg genomen. De combinatie van het wegblijven van koud water en het niet afvoeren van warmte zorgde voor een hoge temperatuur in de stoomgeneratoren. Daardoor liep de druk in de generatoren hoog op, zodat de afblaasklep van de kernreactor open sprong. De temperatuur daalde na verloop van tijd weer, maar de afblaasklep ging niet helemaal dicht. Inmiddels traden twee pompen in werking die voor noodkoeling moesten zorgen. Ook begonnen een aantal pompen voor noodvoedingwater te zorgen. In eerste instantie bereikte het voedingwater de stoomgeneratoren niet, doordat de weg van de pompen naar de generatoren was afgesloten. De temperatuur in de generatoren steeg dus nog enige tijd, met als gevolg het droogkoken van deze onderdelen van de kernreactor. Toen men merkte dat het noodvoedingwater de stoomgeneratoren niet bereikte opende men de kleppen tussen pompen en generatoren. Zodoende bereikte het voedingwater de generatoren nu wel. Intussen was de druk onder de afblaasklep echter al zo hoog geworden dat deze brak. Een deel van het door de noodpompen aangevoerde water verliet door de gebroken klep de kernreactor. In een bijgebouw van de kerncentrale stroomde het water een vat in. Dit vat liep na verloop van tijd over, waardoor verscheidene radioactieve stoffen uit het water vrijkwamen. Via het ventilatiesysteem kwamen zij in de atmosfeer terecht. Ook na het vrijkomen van de radioactieve stoffen uit het koelwater bleef de situatie verslechteren. Doordat men op een bepaald moment de noodkoeling stopte (dit uit overwegingen die wij buiten beschouwing zullen laten) liep de temperatuur in de kernreactor in de eerste periode na het ongeval op tot grote hoogte. Op een bepaald moment is de kern drooggekookt en gedeeltelijk gesmolten. Bij het smelten van de kern bleven radioactieve stoffen vrijkomen. Van deze stoffen ontsnapte een niet te verwaarlozen hoeveelheid door het lek in de afblaasklep van de kernreactor, om net als de stoffen uit het koelwater via het ventilatiesysteem in de atmosfeer terecht te komen. Twee uur en twintig minuten na het begin van het ongeval bemerkte het personeel van de kerncentrale het lek in de kernreactor. Zij sloten de reactor af met een noodklep. Daardoor bleef de druk oplopen, zodat de kern bleef smelten. Om de druk op de noodklep te verkleinen heeft men deze af en toe geopend. Dit heeft na verloop van tijd gezorgd voor het ontstaan van een juiste temperatuur. In de periode voor het zo ver was hebben echter nog grote hoeveelheden radioactieve stoffen via de af en toe openstaande noodklep het bijgebouw van de kerncentrale bereikt. Toen de temperatuur in de reactor weer een normale hoogte had bereikt was dus al veel radioactief materiaal in de atmosfeer terechtgekomen. De gevolgen die de kernramp te Harrisburg voor omwonenden heeft gehad zijn te ovezien. De maximale dosis die is gemeten in lichamen van slachtoffers bedraagt 800 micro - sievert. Deze dosis staat gelijk aan de hoeveelheid radioactieve straling die men binnenkrijgt wanneer men een röntgenfoto van de borst laat maken. In totaal kreeg de bevolking tot een afstand van 80 km van de centrale (bestaande uit ongeveer 2000000 mensen) 12 Sv aan extra radioactief materiaal binnen ten gevolge van de kernramp. Dit op de 2000 Sv natuurlijke achtergrondstraling die deze groep mensen per jaar binnenkrijgt. De extra hoeveelheid van 12 Sv was naar verhouding zo klein dat zij geen ernstige toename van sterf - of ziektegevallen tot gevolg heeft gehad. Zo is er slechts kans op minder dan 1 geval van kanker ten gevolge van de kernramp binnen 100 jaar na het ongeval. Water en land zijn niet tot nauwelijks radioactief besmet geraakt. Verder is ook de melk slechts in zeer beperkte mate becquerel gaan uitzenden. Op 26 april 1986 ontplofte één van de kernreactors in Tsjernobyl ( voormalige Sovjet - Unie). Bij de brand in Tsjernobyl kwamen grote hoeveelheden radioactieve deeltjes in de atmosfeer terecht. Hierdoor ontstond voor de omwonenden een levensbedreigende situatie. Men schat dat in de Oekraïne, Wit - Rusland en de Russische federatie ruim 9000000 mensen door de ramp getroffen zijn. Ondanks het feit dat de gevolgen van de ramp veel ingrijpender hadden kunnen zijn is het ongeval in Tsjernobyl de ernstigste kernramp tot noch toe. Ook buiten de voormalige Sovjet - Unie heeft de ramp in Tsjernobyl grote schade aangericht onder de mensen. Nadat de ramp in Tsjernobyl zich voltrokken had hebben de Russen twee dagen lang gezwegen over het ongeval. Na deze twee dagen werden in Zweden hoge stralingniveau’s gemeten doordat het radioactief materiaal zich in hoog tempo over Europa verspreidde. In verscheidene landen in Europa begon de overheid - nadat Rusland het feit dat zich een kernramp had voltrokken openbaar had gemaakt - voorzorgsmaatregelen te nemen om de eigen bevolking te beschermen. Voedsel werd vernietigd en koeien werden van het besmette land gehaald. Buiten de directe omgeving van de centrale raakte niemand ernstig of dodelijk gewond. Niettemin schatten deskundigen dat buiten de Sovjet - Unie honderden of zelfs duizenden als gevolg van de ramp aan kanker zouden komen te overlijden. Wanneer de Russische regering eerder had bekend gemaakt dat zich in Tsjernobyl een ramp had voltrokken had veel schade voorkomen kunnen worden. De gevolgen die de ramp in Tsjernobyl voor de mensheid heeft gehad zijn op te splitsen in drie groepen: achteruitgang van de gezondheid, economische gevolgen en problemen als het gaat om huisvesting. Elk van deze groepen gevolgen zullen wij kort behandelen. De radioactiviteit als gevolg van het ongeval kon via vier besmettingswegen het menselijk lichaam beïnvloeden: - door directe blootstelling van het lichaam aan de voorbijtrekkende radioactieve wolk; - door inademing van radioactieve stofdeeltjes; - door blootstelling van het lichaam aan radioactieve elementen die op de bodem waren terechtgekomen; - door inname van de radioactieve deeltjes via besmet voedsel. Tien jaar na de ramp vormden de laatste drie besmettingswegen nog een gevaar voor de mens. De algemene lichamelijke gevolgen van de ramp zijn onder meer tuberculose, longklachten, hartklachten, maagklachten en baarmoedercomplicaties. De lichamelijk getroffen slachtoffers van de kernramp in Tsjernobyl zijn op te splitsen in twee groepen; zij die direct door de ramp getroffen werden en degenen die besmet werden met stralingsziekten. De eerste groep bestaat onder meer uit 444 personeelsleden in de kerncentrale, 31 brandweerlieden en de 800000 die in de jaren na de ramp in Tsjernobyl werkzaam zijn geweest om de schade als gevolg van het ongeval te beperken. 38 % van deze 800000 werknemers lijdt momenteel ten gevolge van de ramp aan een ziekte. Bij hen resulteerde de grote dosis radioactiviteit in het lichaam in hartziekten, longkankers, tumoren, leukemie of psychische depressies. Naar schatting zijn anno 2001 ruim 7000 van hen die in de jaren na de ramp in Tsjernobyl werkzaam zijn geweest komen te overlijden aan de gevolgen van het ongeval. Van hen die in de jaren na de ramp besmet werden met stralingsziekten wordt de belangrijkste groep gevormd door de miljoenen kinderen die als foetus of kleuter door radioactief jodium-131 werden besmet. Naar schatting hebben reeds velen van deze kinderen schildklierkanker ontwikkeld ten gevolge van de ramp. Men verwacht dat honderden of zelfs duizenden deze ziekte nog zullen ontwikkelen als gevolg van de grote dosis radioactief materiaal in hun lichaam. Het aantal schildklierbehandelingen voor kinderen tot veertien jaar is in de jaren na de ramp in onder andere Wit - Rusland en de Oekraïne drastisch toegenomen. Mensen met schildklierkanker die tijdig behandeld worden zullen er niet aan overlijden. Wel moeten zij hun hele leven onder medisch toezicht blijven staan. Bovendien is het voor hen noodzakelijk met grote regelmaat medicijnen te slikken. Ook is het zo dat schildklierkanker ander medische problemen kan doen ontstaan. Vele kinderen begonnen na verloop van tijd secundaire kankers te ontwikkelen in de lymfeklieren van de nek en in de longen. Onder volwassenen die in de jaren na het ongeval besmet werden met stralingsziekten zijn kankers en psychologische problemen belangrijke gevolgen van de ramp. Een laatste groep slachtoffers van de ramp wordt gevormd door een deel van de komende generaties. Kinderen van besmette ouders kunnen namelijk ongeboren sterven of misvormd ter wereld komen ten gevolge van de kernramp. Na de kernramp hebben ook economische gevolgen de kop op gestoken. Wit - Rusland is op economisch en financieel gebied het zwaarst beschadigd als gevolg van het ongeval. Ook in de Oekraïne heeft de kernramp echter veel schade aangericht. Ondanks het gevaar dat direct na de explosie van de kerncentrale in Tsjernobyl ontstond werd nog 36 uur gewacht met het evacueren van 46000 mensen uit de zeer nabije omgeving van de kerncentrale. Een week later werden ook 30000 anderen uit Tsjernobyl geëvacueerd, evenals duizenden stuks vee. Tot op de dag van vandaag wordt een gebied binnen een straal van 30 kilometer rond de centrale nog altijd (vrijwel) niet bewoond. Gevolgen van de evacuatie zijn onder meer psychische problemen bij verscheidene slachtoffers. Aangezien wij ons in dit werkstuk voornamelijk willen richten op natuurkundige en biologische aspecten van radioactiviteit, zullen wij over de economische gevolgen van de ramp in Tsjernobyl en de problemen rond de evacuatie van omwonenden niet verder uitwijden. §2: Schade door radioactiviteit in het alledaagse leven Niet alleen wanneer een kernramp plaatsvindt heeft radioactiviteit schade tot gevolg. Ook in het alledaagse leven kan radioactiviteit (geringe) schade veroorzaken. In deze paragraaf behandelen wij een aantal praktijkvoorbeelden. De meeste brandmelders bevatten een kleine hoeveelheid radioactief materiaal. Dit is noodzakelijk, omdat een brandmelder aan deze radioactiviteit haar rookgevoeligheid dankt. In de afgelopen jaren heeft men echter steeds minder radioactieve brandmelders geproduceerd. Zodoende zijn de nieuwere versies minder schadelijk dan de ouderen. Overigens levert onder normale omstandigheden zowel het gebruik van oude als nieuwe brandmelders geen enkel gevaar. Er kan in geval van een gesloten brandmelder namelijk niets met het radioactief materiaal in het apparaat gebeuren. Enkel wanneer een brandmelder defect is kan radioactief materiaal vrijkomen. Bij het maken van een röntgenfoto komt een doordringende straling vrij. De dosis bedraagt 0,1 tot 1 mSv. Dit is niet goed voor een patiënt. De arts weegt de voor - en nadelen van het maken van een röntgenfoto voor de behandeling altijd tegen elkaar af. Iemand die een behandeling met radioactief jodium heeft ondergaan i.v.m het te snel werken van de schildklier mag na afloop van de behandeling gedurende 6 weken geen kinderen op schoot nemen. Dit vanwege het feit dat zich na afloop van de behandeling nog een kleine hoeveelheid straling in het lichaam van de patiënt bevindt. Juist in de omgang met jonge kinderen moet men als men radioactief besmet is voorzichtig zijn, omdat kinderen gevoeliger voor straling zijn dan volwassenen.
Hoofdstuk 4: De verkleining van schadelijke gevolgen van radioactieve straling. Men heeft vastgesteld dat er geen veilige stralingsdosis bestaat: elke dosis, hoe klein ook, levert risico’s. Ook de stralingsdosis die je krijgt bij een röntgenfoto in het ziekenhuis of bij de tandarts vormt geen uitzondering; Telkens is er een kleine maar toch aanwezige verhoging van kans op kanker. Om deze reden wordt binnen de artsenwereld vaak aangedrongen op het beperken van het gebruik van radioactieve straling bij behandelingen. Behalve de straling waarmee men in het ziekenhuis en bij de tandarts in aanraking komt, wordt ieder mens dagelijks nog eens blootgesteld aan de eveneens schadelijke, natuurlijke achtergrondstraling. Men is zich al bewust van de schadelijke gevolgen van straling sinds 1896, toen er voor het eerst een artikel uitgebracht werd over de gevolgen van röntgenstraling. Als gevolg hiervan werd in 1928 een International X-Ray Radium Protection Committee (IXRPC, Internationale commissie voor de beveiliging tegen röntgen- en radiumstraling) opgericht. Deze commis­sie moest maatregelen treffen om mensen die door hun werk regelmatig aan straling blootstonden, beter te beschermen. In 1950 veranderde deze commissie haar naam in International Commission for Radiologi­cal Protection. (ICRP, Internationale commissie voor radiologische protectie.) Nauwkeurige informatie over de effecten van de verschillende stralingsdoses is natuurlijk belangrijk om de risico’s ervan te kunnen bepalen. Het probleem is echter dat de meningen over de risico’s van verschil­lende stralingsdoses (vooral de risico’s van lage stralingsdoses) zo sterk uiteen lopen (zoals eerder verteld in hoofdstuk 2) dat vele universiteiten en commissies hun eigen schattingen maken. Een groots onderzoek uit 1988 wijst uit dat de internationale risicofactor wel eens behoorlijk onderschat zou kunnen zijn. De belangrijkste bron van informatie is het onderzoek naar de gevolgen bij overlevenden van de atoomaanvallen op Hiroshjima en Nagasaki. Deze gegevens zijn de basis voor internationale normen voor de bescherming tegen straling. Maar nu onze kennis over straling toeneemt, blijkt dat veel metingen zeer onnauwkeurig waren. Zo weten we bijvoorbeeld dat de hoeveelheid vrijgekomen straling verkeerd was berekend, waardoor de schadelijke effecten per dosis waarschijnlijk verdubbeld moeten worden. Tegenwoordig is iedereen het erover eens dat de risico’s van ioniserende straling 3 tot 15 keer hoger zijn dan waar men van uit ging in verouderde veiligheidsvoorschriften. In de meeste landen zijn de veiligheidsnormen gebaseerd op aanbevelingen van de ICRP. Niet iedereen is het eens met het feit dat de ICRP deze aanbevelingen voorschrijft, omdat de commissie vooral bestaat uit mensen uit de nucleaire industrie, regelgevende instanties uit die industrie en medische radiologen. Dit is begrijpelijk want de mensen uit de industrie, de regelgevende instanties en de radiologen zullen hun werk verliezen of minder gaan verdienen wanneer de veiligheidsnormen nog strenger worden. Wanneer de commissie echter zou bestaan uit genetici, pathologen, epidemiologen en biofysici zouden waarschijnlijk meer mensen het eens zijn met de aanbevelingen, omdat deze mensen daadwerkelijk om de gezondheid van de mens denken. Ondanks de vele kritiek op het ICRP vindt men hun aanbevelingen wel terug in de nationale wetgeving en voorschriften voor stralingsbeveiliging. Naarmate er meer bekend wordt over de aard en omvang van de risico’s, wordt de commissie gedwongen de maximaal toelaatbare niveaus voor blootstelling van het hele lichaam aan straling aan te scherpen. Sinds de jaren 70 zijn er geen aanpassingen meer geweest op de wetgeving, omdat de commissie volhoudt dat er geen bewijs geleverd is dat de risico’s onderschat zijn. In 1900 was de aanbevolen maximum dosis van straling waaraan een werknemer beroepshalve per dag blootgesteld mag worden 100 mSv. In 1925 had men dit al aangescherpt tot 10 mSv per week. Sinds 1977 is de ICRP-limiet voor de stralingsdosis waaraan werknemers beroepshalve mogen worden blootgesteld, 50 mSv per jaar. (dit is minder dan 1 mSv per week) De eerste limiet werd in 1952 voor de bevolking (mensen die tijdens hun werk niet aan straling worden blootgesteld) geïntroduceerd, en bedroeg 15 mSv per jaar. In 1959 werd deze verlaagd tot 5 mSv per jaar en is sindsdien niet meer bijgesteld. Een kleine groep landen heeft strengere normen ingevoerd dan die door de ICRP worden voorgesteld. Zo ook Nederland in maart 1990. Voor radiologische werkers geldt voortaan een limiet van 20 mSv per jaar en voor de rest van de bevolking een maximale jaardosis van 0,4 mSv. In Europa wordt nog steeds een hevige discussie gevoerd (waarbij Nederland voorop loopt) over de aanscherping van stralingsnormen. In een aantal andere landen van de EU gelden nog steeds oude normen, waarbij men aan bijna 2,5 keer zoveel straling per jaar blootgesteld mag worden. Taakverdeling Een taakverdeling is natuurlijk noodzaak bij een groepsopdracht als deze. Wij hebben geprobeerd alle taken zodanig te verdelen dat iedereen ongeveer evenveel werk aan het werkstuk heeft: Inleiding: Barbara en Rosanne
Hoofdstuk 1: Barbara en Judith
Hoofdstuk 2: Rosanne en Jennifer
Hoofdstuk 3: Barbara en Judith
Hoofdstuk 4: Rosanne en Jennifer
Eigen mening: Rosanne en Jennifer
Taakverdeling: Rosanne en Jennifer
Logboek: Rosanne en Jennifer
Eindvormgeving: Rosanne Eigen mening Persoonlijk vonden wij dat dit groepswerkstuk zeer geslaagd is. Teamwork was te alle tijde optimaal, we hebben steeds alle taken eerlijk verdeeld en als er even een onenigheid was hebben wij die snel de wereld uit geholpen door een simpele tussenoplossing te bedenken waar iedereen het mee eens was. Om even een voorbeeld te noemen: we waren eerst van plan met z’n vieren alles te typen maar kwamen er achter dat dit niet echt een goede manier van werken was. We besloten toen om op te splitsen in groepjes van 2. Zo verliep verder alles op rolletjes. Wij weten uit betrouwbare bronnen dat niet alle leerlingen tegenwoordig samenwerken bij groepswerkstukken. Veel leerlingen typen elk afzonderlijk thuis een hoofdstukje en emailen het dan naar een aangewezen persoon die vervolgens het werkstuk samenstelt. Natuurlijk hadden wij ook voor deze optie kunnen kiezen, maar we waren het er direct al alle vier over eens dat wij het anders aan zouden pakken: “Zo veel mogelijk samenwerking” was ons motto. En hier hebben wij naderhand zeker geen spijt van gehad! Voordat wij begonnen aan het maken van dit werkstuk wisten we eigenlijk alle vier nog niet zo veel over het onderwerp. Door het opzoeken van allerlei informatie en het verwerken van deze informatie zijn we echter veel te weten gekomen en snappen nu ook veel meer van het hoofdstuk over ioniserende straling in het boek natuurkunde overal. Barbara en Judith hebben bij het maken van hun 2 hoofdstukken veel moeite gehad met het verwerken van hun informatie omdat de boeken die ze daarbij gebruikten geschreven waren in een ingewikkeld en ontoegankelijk taalgebruik. Ze moesten dus eerst alles grondig doorlezen en in het woordenboek woorden opzoeken om wijs te worden uit de tekst. Uiteindelijk hebben ze het tot een goed einde gebracht en zijn hun hoofdstukken voor iedereen begrijpelijk en leerzaam. Jennifer en Rosanne hadden bij het maken van het vierde hoofdstuk wat problemen bij het vinden van informatie. Veel boeken zijn doorgespit voordat zij enige relevante informatie opdoken. Ook zij hebben het uiteindelijk tot een goed einde gebracht. Bronvermelding
Opeenvolgend ziet u hieronder de titel, de schrijver(s) en het jaar van eerste uitgave van de boeken die wij hebben gebruikt bij het maken van ons werkstuk. Kernenergie, hoe zit dat? F.R. Bogtstra

1981
Straling hoe zit dat nou? A.S. Kleverling-Buisman en J. Heijn
1992
Chernobil, het jaar 10
Eloi Gloriex
1996
Hoe veilig is kernenergie? Nighel Hawkes
1986
De kernsmeltingsongevallen bij Tsjernobil en Harrisburg: Lessen voor de reactorveiligheid
A.J.C. van Loon en A.C.M. van Vonderen
1987
Greenpeace – zwartboek over het nucleaire tijdperk
Victor Gollancz
1989 - Natuurkunde overal P.G. Hogenbirk , K.W. Walstra , J. Gravesteijn , Th. Timmers en J.D. Jager 1995