Plutoniumstof

Plutoniumstof is plutonium, verdeeld in kleine deeltjes. Vooral als het wordt ingeademd kan het schade in het lichaam aanrichten.

Een van de methodes om fijn verdeeld plutonium te krijgen, is een explosie waarbij plutonium betrokken is.

Toxiciteit van plutonium

Plutonium is een alfastraler. De uitgestraalde deeltjes kunnen reeds tegengehouden worden door een blad papier. De huid houdt de straling ook tegen. Maar waar het epitheel dun is, zoals in darmen en longen, kunnen kleine deeltjes plutonium in het lichaam komen. Ingeademd zeer fijn plutoniumstof is gevaarlijk, doordat deeltjes kleiner dan drie micrometer tot in de longblaasjes en zelfs in de bloedbaan kunnen raken. Het plutonium zal, eenmaal in de bloedbaan, overal waar het langskomt, straling afgeven en DNA beschadigen.

Door de mond ingenomen veroorzaakt 0,5 gram plutonium binnen korte tijd de dood. De inname van zoveel plutonium mag uitzonderlijk genoemd worden. Ingeademd veroorzaakt 20 milligram (als de deeltjes kleiner zijn dan 3 micrometer) de dood binnen een maand. Een scenario om zoveel kleine deeltjes in te ademen is moeilijk denkbaar.

Maar ook kleinere doses dan de letale verhogen de kans op kanker en op schade in botten en de lever.

  • Het inademen van 80 µg geeft 100% kans op longkanker (uiteraard buiten de kans die er zonder inademing van plutonium al bestaat)
  • Het inademen van 1 µg geeft 1,2% kans op kanker.
  • Het inademen van 0,1 µg geeft 0,12% kans op kanker.

Er wordt dus een lineair verband verondersteld tussen de hoeveelheid ingeademd plutoniumstof en de kans op longkanker.[1]

Het verstrooien van 200 gram inadembare plutoniumstof boven een stad als München zou (op termijn) 100 tot 1000 extra kankergevallen kunnen veroorzaken. In een explosie is 20 tot 50% van de weggeslingerde plutoniumdeeltjes kleiner dan 3 micrometer en dus inadembaar. Om 200 gram inadembare plutoniumstof te verkrijgen zou dus circa 600 gram plutonium bij een explosie betrokken moeten zijn. Op de grond gevallen deeltjes kunnen nog lang gevaar opleveren door mogelijk opdwarrelen.

Terroristische aanslag en kernproeven

Explosies waarbij plutonium betrokken is, zijn niet altijd afkomstig van een aanslag met een vuile bom. Bij kernproeven met bepaalde types kernbommen worden twee delen plutonium in elkaar geschoten die elk niet de kritieke massa hebben, maar die samen wel overschrijden. Bij het overschrijden van de kritieke massa begint de kettingreactie. Die kritieke massa wordt al behaald vlak vóór het samengaan van de twee delen. De explosie begint al, terwijl de twee delen nog onderweg naar elkaar toe zijn. Niet alle plutonium is bij de reactie betrokken, waardoor een zekere hoeveelheid plutonium onverbruikt wordt weggeschoten. Zeker bij de eerste kernproeven werd er veel plutonium "verspild".[2] Volgens de meeste schattingen is er op deze manier circa 5 ton plutonium in het milieu terechtgekomen.

Gezondheidsrisico

Extrapolatie van de berekening in het rapport van het Lawrence Livermore National Laboratory[3] leidt tot de slotsom dat er hoogstens 19.000 mensen longkanker hebben gekregen door het inademen van plutoniumstof dat is vrijgekomen bij de bovengrondse kernproeven en dat er weinig of geen onmiddellijke doden door zijn gevallen.

Verder kan men stellen dat ieder mens in de periode tijdens en geruime tijd na de kernproeven gemiddeld 300 picogram[4] plutonium heeft ingeademd. Dat lijkt geen gezondheidsproblemen op te leveren: het is minder dan 0,001% van de dodelijke dosis.

  • Deze hoeveelheid van 300 picogram is echter een gemiddelde: het betekent dat een flink aantal mensen niets hebben ingeademd en een flink aantal mensen grotere doses dan het gemiddelde.
  • Verder zijn de effecten op lange termijn van blootstelling aan geringe hoeveelheden plutonium ofwel niet onderzocht,[5] ofwel zijn de resultaten van deze onderzoeken niet openbaar gemaakt.
Bronnen, noten en/of referenties
  1. ↑ W. G. Sutcliffe, R. H. Condit, W. G. Mansfield, D. S. Myers, D. W. Layton, en P. W. Murphy. web.archive A Perspective on the Dangers of Plutonium Lawrence Livermore National Laboratory 1995
  2. ↑ zie: Atoombom, bij de eerste kernbommen was het rendement slechts 2% (dus 98% van de plutonium verdween ongebruikt in de atmosfeer), bij de huidige bommen is dat circa 20%
  3. ↑ Het rapport van het Lawrence Livermore National Laboratory is uitgegeven om onrust in de media weg te nemen toen in München een pond plutonium gestolen werd.[(sinds) wanneer?] De kranten stonden vol van de rampenscenario's. Dit rapport laat zien, dat het allemaal zo'n vaart niet zal lopen. Het is dus moeilijk om aan te nemen dat de bedoeling ervan is om de gevaren van plutonium te overdrijven. De gang van zaken in het rapport is als volgt: van het "gegeven" pond plutonium wordt verondersteld dat 200 gram fijn genoeg is verdeeld om inadembaar te zijn. Er wordt een kubus van 1×1×1 km gedacht. In die kubus wordt de 200 gram inadembare plutonium gelijkmatig verdeeld gedacht. De bevolking onder die kubus wordt op 4300 mensen gesteld (zoals bij München het geval was). Dit zou kunnen leiden tot maximaal 960 extra gevallen van kanker. Is de kolom x keer zo hoog (bij dezelfde 200 gram fijnverdeeld plutonium) dan is daarmee de concentratie x keer zo laag: er zou dan niets veranderen, omdat de “uitregen”-tijd dan x keer zo lang zou zijn en daarmee de tijd van blootstelling. Is de oppervlakte van de kolom y keer zo groot (bij dezelfde 200 gram fijnverdeeld plutonium) dan is daarmee de concentratie y keer zo laag: er zou dan niets veranderen als er y keer zoveel mensen onder die kubus leven. De enige variabelen zijn dus de hoeveelheid inadembaar plutonium en de bevolkingsdichtheid. Oppervlakte aarde: 511 miljoen km².
    Aantal inwoners ten tijde van de kernproeven: circa 5,11 miljard.
    Bevolkingsdichtheid: gemiddeld 10 mensen per km².
    Dat is 0,0023 keer zoveel als bij de oorspronkelijke kubus van 1 km³. Stel er waren 2000 kernproeven met elk 10 kg plutonium, dat is samen 20 ton. Stel, er is in totaal 5 ton plutonium onverbruikt weggeschoten waarvan 35% = 1750 kg inadembaar. Dat is 8750 keer zoveel als bij de oorspronkelijke kubus van 1 km³. 8750 × 0,0023 = 20
    In de oorspronkelijke km³ was sprake van hoogstens 960 gevallen van longkanker. Dus kan men als gevolg van de kernproeven verwachten: hoogstens 20×960 ~ 19.000 extra gevallen van longkanker.
  4. ↑ Het inademen (door elk mens) van 1 µg = 10−6g geeft 1,2% = kans op longkanker ofwel 1,2·10−2 · 5,1·109 = 61.200.000 slachtoffers wereldwijd
    Het verband tussen de ingeademde stof en het aantal slachtoffers is lineair.
    Er zijn hoogstens 19.000 slachtoffers wereldwijd
    Gemiddeld is er dus door elk mens hoogstens ingeademd: (19000 : 61.200.000)·10−6g = 3·10−10g = 300 picogram
  5. ↑ Hoewel, in Amerika zijn er processen gevoerd door mensen die tegen hun wil zijn gebruikt in experimenten met radio-actieve stoffen