Radioactiviteit aan de Noordelijke IJszee

Deel 2

Tijdens de internationale manifestatie getiteld Hague Appeal for Peace in mei 1999 in Den Haag hield de Afdeling Friesland van de NVMP een bijeenkomst over het risico voor radioactieve vervuiling van de Noordelijke IJszee. Discussieleider was Klarissa Nienhuys, chemicus te Groningen. De eerste spreker was prof. dr. Joris J.C. Voorhoeve, oud-minister van Defensie (VVD). Zijn visie staat in het zomernummer van de Nieuwsbrief.

De tweede spreker en auteur dezes, namens de NVMP, gaf een overzicht over hoe de dreiging kan worden geschat vanuit medische optiek. Als leek wordt men duizelig van de grote getallen, maar door de zaak nader te beschouwen is het misschien mogelijk om dichter bij de waarheid te komen dan een factor miljoen ernaast.

Dit stuk is geschreven voor mensen zonder veel voorkennis van de stralingshygiëne, maar gaat ook in op de andere kanten aan de zaak. In een rapport van het Arctic Centre van de Universiteit Groningen onderscheiden de onderzoekers negen, onderling kwalitatief verschillende, aspecten van potentiële radioactieve vervuiling en drukken deze uit in een score. Deze aspecten zijn:

1. De totale radioactiviteit van het afval

De hoeveelheid radioactiviteit pleegt men uit te drukken in Becquerel (Bq, aantal desintegraties per seconde, in de praktijk het aantal 'tikken'). In onze omgeving hebben wij van nature ongeveer 50 Bq per kilo in de grond. Na de Tsjernobylramp, in mei 1986, gold in Nederland een 'spinazieverbod' bij een activiteit hoger dan 500 Bq per kilogram ongekookt product. In een ziekenhuis kan men de schildklier met radioactief jodium zichtbaar maken. Dat vereist duizenden Bq en het doodstralen van tumoren miljarden. Dat is heilzaam. Er is echter een principieel verschil tussen medische toepassing en lekkage. Bij lekkages gaat het ook om miljarden Bq, maar dan (onvrijwillig en) ongericht. En daar kan de mens niet tegen.

In 1995 bevatte de vis in de Barentszzee amper 1 Bq/kg aan cesium-137 en dat is heel weinig; in de Baltische zee, waar de stroming veel geringer is, zit die al op 30 Bq/kg, nog steeds niet verontrustend, maar het roept vragen op. De belangrijkste bron van de radioactieve besmetting in de Noordelijke IJszee is merkwaardig genoeg Europa. De opwerkingsfabrieken in Sellafield aan de Engelse kust van de Ierse Zee, in Cap la Hague aan de Franse kust van Het Kanaal en in Dounreay aan de Schotse noordkust lozen nog steeds hun laag radioactieve afval in zee. Volgens een rapport van Greenpeace International was dat in 1995 respectievelijk 12,0; 4,6 en 3,7 TBq cesium-137 (T, tera, 1012, duizendmiljard) naast vele andere radioactieve stoffen. De golfstroom neemt deze radioactieve stoffen mee naar het noorden. Wie een grote mond heeft over de buren moet zelf ook niet morsen.

Om een indruk te krijgen van de Russische opslag van radioactief af-val, nemen wij het voorbeeld van het schip de Lepse. Het schip is gebouwd in 1936, meet 5000 ton en heeft een afmeting van 87x17 meter. In 1962 deed het dienst bij de gespecialiseerde ophaaldienst voor gebruikte splijtstof van de drie Russische ijsbrekers de Lenin, de Arctica en de Sibir. In 1966 raakten de reactoren van de Lenin oververhit. De sissend radio-actieve inhoud moest uit de ijsbreker worden verwijderd. De Lepse was er goed voor, maar doordat het materiaal vervormd was paste het niet in de daarvoor bedoelde containers en heeft men het met voorhamers het schip in geramd. Je moet er niet aan denken wat de stralingsdosis moet zijn geweest bij wie dat heeft moeten doen. Het resultaat was dat het materiaal muurvast zat en dat er van reguliere afvalverwerking geen sprake kon zijn. Het schip ligt nu voor reparaties in een droogdok in Nerpa, nabij Moermansk. Op het dek van de Lepse is beton gestort om de gammastraling tegen te houden. De Lepse bevat momenteel, inclusief het afval uit de ongelukkige Lenin, 620 gebruikte splijtstofelementen. De radioactieve inhoud wordt geschat in TBq (duizenden miljarden). De roest wordt momenteel verwijderd en dunne plekken worden gerepareerd, maar roest gaat verder als het onderhoud achterwege blijft. De actiniden, dat zijn elementen die op uranium lijken, vragen om duizenden jaren afscherming. De Russen hebben overwogen de Lepse, met afval en al, in een baai van Nova Zembla te storten en te overdekken met steen. De permafrost mag er dan verder over waken, maar over een paar honderd jaar is het klimaat misschien warmer.

De dertien kernreactoren op de bodem van de Karische Zee zijn af-komstig van kernonderzeeërs (10 stuks) en de Lenin (3). In zes van hen is de gebruikte splijtstof nog aanwezig. Dat is volgens het Bellona Rapport (Nilsen et al. 1994) goed voor 85 PBq (miljoen maal miljard). Echt gigantische hoeveelheden radioactief afval (vele Ebq, miljard maal miljard) liggen, ver weg in Rusland, op drie locaties, namelijk in Mayak, Tomsk-7 en Krasnoyarsk-26.

2. Radiotoxiciteit

De soort radioactiviteit is het tweede aspect van risico. De mate van stralingsschade wordt uitgedrukt in de Sievert, dat is de hoeveelheid stralingsenergie in joules per kilogram weefsel, vermenigvuldigd met een maat voor radiotoxiciteit, de kwaliteitsfactor. Er zijn echter nog meer factoren die de giftigheid bepalen.

Zo is de schade uit een miljoen Becquerel van het in het ziekenhuis veelvuldig gebruikte technetium-99m in de longen 0,17 milliSievert. De schade uit evenveel tikken afkomstig uit zeer fijn verdeelde stof plutonium-239 in de longen 5,4.105 milliSievert.

Het enorme verschil kan worden verklaard door drie aspecten: ten eerste geven de gammakwanten van technetium-99m hun energie niet erg vlot af, met andere woorden de meeste van hen vliegen door het weefsel heen zonder iets te raken. Alfadeeltjes daarentegen dringen niet dieper door dan één tiende millimeter. Zij geven dus wel meteen al hun energie af en gedragen zich als een dumdumkogel op microschaal. Kortom, de ene tik is de andere niet, maar ze worden wel allebei gemeten in Bq. Dit is de basis voor de genoemde kwaliteitsfactor. De radiotoxiciteit van technetium-99m is zeer gering, die van plutonium-239 zeer groot.

De tweede factor die ervoor zorgt dat het verschil in schade tussen techne-tium-99m en plutonium-239 zo groot is, is de fysische halfwaardetijd. Technetium-99m vervalt tot de helft van zijn beginactiviteit in zes uur en plutonium-239 in 24400 jaar. Ten derde is de snelheid waarmee het lichaam zich van de stof ontdoet relevant (biologische halfwaardetijd). Technetium wast gemakkelijk weg en plutoniumoxide in een stofdeeltje, diep in de longen, blijft jaren zitten.

3. Containment

Het woord containment betekent: indamming om schade te voorkomen. Kernafval moet worden geïsoleerd van de omgeving. Echter, voor altijd en totaal vermijden van lekkage is moeilijk voorstelbaar. Actiniden blijven giftig gedurende duizenden of zelfs miljoenen jaren. Daarbij komt dat wij de kwaliteit van de radioactieve inhoud niet goed kennen. De soort straling uit het radioactieve materiaal maakt veel uit voor de afscherming ervan! Een voorbeeld kan dat verduidelijken. Wie een bal van een kilo technetium-99m zonder bescherming een paar seconden vasthoudt gaat dood. Toegegeven, zo’n bal is technisch niet maakbaar, maar stel. De gammastraling uit zo’n bal zou zo intens zijn dat, ondanks de genoemde lage radiotoxiciteit, het lichaam een dodelijke beschadiging oploopt. Een kilo plutonium in handen is na een uur nog steeds onschadelijk, ondanks de zeer hoge radiotoxiciteit. De alfa-straling komt namelijk niet verder dan een tiende millimeter. Kortom, het gewicht van het afval zegt erg weinig. Plutonium moet gewoon buiten het lichaam blijven en rond gammastralers als technetium-99m moet een schild worden geplaatst of: blijf uit de buurt en als je in de buurt moet zijn, dan kort.

De fysische halfwaardetijd van het afval heeft ook te maken met de containment. Indien de halfwaardetijd kort is, is ook het gevaar in de container kort. Daarom is radioactief jodium in doorrottende afvaltanks geen punt van zorg. De halfwaardetijd van de relevante radioactieve jodiumisotopen wordt in dagen uitgedrukt. Maar cesium-137 met een halfwaardetijd van 30 jaar is zorgelijk. Actiniden (lees: plutonium) zijn dat ook. Wie zich verantwoordelijk voelt voor onze verre nazaten moet dat weten. Het ellendige duo cesium-137 en stron-tium-90 is na duizend jaar wel vervallen tot ‘weinig’, maar de mensen komen daarna in aanraking met de langlevende actiniden. Zoals gezegd is het in de handen vasthouden van een bal plutonium (een actinide) geen probleem, maar binnen in het lichaam is het probleem zeer groot. Inademen van microscopische stofdeeltjes van dat element is vragen om longkanker. En wie durft te zeggen dat er over 24400 jaar, als nog maar de helft is vervallen, de bal plutonium niet verweert en stofjes loslaat? En wie twijfelt aan de nieuwsgierigheid van archeologen, rovers en hobbyisten? Is het gegarandeerd dat zij nog precies weten waar ze mee bezig zijn?

4. Kritikaliteit

Splijtbaar materiaal mag niet te dicht bij elkaar worden gezet of uit een oplossing indampen of neerslaan. Als dat toch gebeurt kan men van nabij meemaken wat diep in een kernreactor routine is: door overschrijding van de kritische massa volgt een kettingreactie van splijting. Daarbij vormen zich sissend radioactieve kernsplijtingsproducten, neutronen- en gammastraling en hitte. Dat geeft acute stralingsziekte met overlijden binnen enkele dagen tot weken. In Japan was dat vorige zomer raak, hoewel niet met kernafval, maar bij de fabricage van nieuwe splijtstof. Ook in een slecht beheerde opbergplaats voor kernafval kan een ontploffing door kritikaliteit plaats vinden. De verspreiding van plutonium en nieuw gevormde radioactieve stoffen kan dan een gebied van vele vierkante kilometers voor jaren onbewoonbaar maken.

5. Natuurramp

Tussen 1951 en 1953 dumpte men het hoog radioactieve afval uit de militaire opwerkingsfabriek Mayak in de Oeral, zomaar in een open meer, het meer van Karachai. Het meer bevat nu 4.4 EBq aan radioactiviteit, voornamelijk cesium-137 en strontium-90. In oude eenheden is dat 120 miljoen curie. In 1967 was het meer sterk ingedroogd en lag het radioactieve bodemslib als stof op de oevers. Er stak een storm op en de radioactiviteit werd over het land verstoven. Men moet dus ook iets weten over het klimaat en het gedrag van de dumpplaats daarin.

6. Verwijtbare ramp

Niet alleen de natuur, ook mensen kunnen een kernafvalopslagplaats laten lekken, door oorlogshandelingen, terrorisme en fouten. Men kan in een vlaag van misdadige onnadenkendheid het meer van Karachai doen afwateren op de naburige rivier de Techa, die via de Ob in de Noordelijke IJszee komt. Daar wordt momenteel 1,3 miljoen ton haring per jaar gevangen voor menselijke consumptie. De prijs daarvan zal in geval van besmetting op zijn minst dalen en de economische schade daaruit is pijnlijk verwijtbaar. Nalatigheid is ook verwijtbaar. In een tank voor vloeibaar kernafval komen voortdurend waterstofgas en andere brandbare producten vrij. Er kan veel nitraat bij zitten. Als zo'n tank droogkookt door gebrekkige koeling -vergeet niet dat kernafval warmte produceert!- dan kan er een zeer grote ontploffing volgen. Dat hoeft geen kritikaliteit te zijn, maar een chemische ontploffing kan ook spectaculair zijn, zoals in 1957 in Kyztym, in het Oeralgebergte, uit het afval van Mayak.

7. Distributie

Een ontploffende en spuiende kernopslagplaats kan erger zijn dan Tsjernobyl. De kernreactor van Tsjernobyl heeft vele dagen sterk radioactief stof en gas door een woedende grafietbrand naar 1200 meter hoogte gestuwd zodat verdunning mogelijk werd. Ontploffend kernafval heeft zo’n warmtebron niet en komt in geconcentreerde vorm bij de mensen, een buitengewoon griezelige gedachte als men weet om hoeveel radioactiviteit het gaat.

8. Bevolkingsdichtheid

Moermansk heeft 460 000 inwoners. Het voornoemde schip de Lepse ligt twintig kilometer daarvandaan.

9. Fall-out elders dan in de directe omgeving

Dit is een laatste punt, dat niet alleen voor de Russische maar ook voor de Europese economie van groot belang kan zijn. Denk aan vis en andere export van voedingsmiddelen en denk aan de angst van vele miljoenen mensen.

Conclusie

Schatten van risico's door (potentiële) radioactieve besmetting is een gecompliceerde puzzel. Het gaat om onzichtbare zaken, grote getallen, onduidelijke kwaliteiten. Deskundigen kijken vaak minachtend naar de bevolking, de dokters en de verpleegkundigen, naar Greenpeace en naar anderen die zich een mening willen vormen maar geen kennis van zaken zouden hebben. Dat is niet geheel juist. De IPPNW en dus de NVMP, Greenpeace, de Bellona Foundation, het Arctic Centre van de RUG en anderen puzzelen mee en kunnen volk en volksvertegenwoordiging op een verantwoorde manier van informatie voorzien. Belangenverstrengeling (wiens brood men eet... en liefde maakt blind) is de voornaamste handicap bij een evenwichtige beschouwing. Voorhoeve zei dat hulp aan Rusland nodig is, maar dat die hulp niet gemakkelijk kan worden toegepast. De NVMP zou van onderaf kunnen bijdragen aan het bespreekbaar maken van de problemen die dreigen. De Afdeling Friesland van de NVMP heeft dit metterdaad inhoud gegeven door aandacht te vragen voor deze radioactieve dreiging aan de Noordelijke IJszee.

Literatuur:

Haartsen T. Assessment of possible impact of radionuclides in Russian waters and on Russian land on the North Sea ecosystem. Rapport van het Arctic Centre, Universiteit Groningen. 1995.

de Jong W, Roessingh M. Nederland helpt Russen met opruimen kernafval. Trouw 26 febr. 1999.

Mettler FA, Upton AC. 2nd ed. Medical effects of ionizing radiation. WB Saunders Company 1995.

Nilsen T, Bohmer N. Sources to radioactive contamination in Murmansk and Archangelsk counties. Bellona Report Vol. 1, 1994

Nilsen T, Kudrik I, Nikitin A. The Russian Northern Fleet. Bellona Report Vol. 2, 1996

Samsom D. Liquid discharges from European reprocessing facilities. Rapport Greenpeace International 1997

Terug naar inhoud nieuwsbrief