Het perspectief rondom een nucleaire ramp

Deze dinsdagochtend las ik in de nrc.next het volgende:

“Energie (…) en de wereld [zijn] nog steeds te belangrijk om over te laten aan deskundigen. Een debat van ondeskundigen over technologie en wetenschap is nodig, niet om specialistische oplossingen te verzinnen, maar om politieke doelen te formuleren en risico’s af te wegen.”

— Marjolein Februari, nrc.next, 22 maart 2010

Ik kan wel huilen. Dit is zo dom op zoveel verschillende niveaus, dat ik niet weet waar ik moet beginnen. Het stuk gaat over de correlatie tussen politieke kleur en levensstijl (zoals een stropdas of een hanenkam). En of we het nu juist wel of niet over kernenergie als oplossing mogen hebben.

We vinden het verschrikkelijk wat er in Japan is gebeurd, maar laat dit duidelijk zijn: er zijn niet veel constructies op aarde die een aardbeving met een kracht van 9,0 op de schaal van Richter kunnen weerstaan. Maar toch zijn er wel verdacht veel artikelen in de krant, bloggers op Internet en nieuwsberichten op radio en tv, die hun zorgen tegen kernenergie willen uiten. Natuurlijk is het altijd goed om een uitgebreide afweging te maken als het gaat om gevaarlijke technologie, maar deze timing is ronduit belachelijk.

Toen er een olieramp in de Golf van Mexico plaatsvond — is die bende trouwens al eens opgeruimd? Hoor ik ook nooit meer wat over — toen hoorde ik niemand over het verbieden van het gebruik van fossiele brandstoffen voor auto’s. En als er een vliegtuig neerstort, houdt dat de uitbreidingen van vliegvelden ook niet tegen. Maar als er zich een natuurramp voordoet, waartegen niets of niemand opgewassen is, gaan we twijfelen aan kernenergie.

Dan nog de inhoud van de berichtgeving: in heel Tokio schijnt geen enkele geigerteller meer te koop zijn. En waarom niet? Zodat mensen zelf kunnen meten dat de berichtgeving van de overheid klopt. Er is daar inderdaad 0,003–0.005 µSv aan straling te meten. En hoe weinig schadelijk dat is, wordt prachtig uitgelegd in dit Kennislink artikel. Laten we niet vergeten dat beton ook radioactief is (70 µSv/jaar) en dat de hoeveelheid kosmische straling waaraan je wordt blootgesteld in een vliegtuig in de orde van ~3–5 µSv/uur is. Tot slot: er wordt pas daadwerkelijk kanker aan straling gekoppeld vanaf 100 mSv/jaar.

De ramp in Japan wordt samengeperst tot de problemen met de kerncentrales. Er werd op een goed moment zelfs gesproken over een melt down van de reactor. Heeft iemand enig idee wat dat is? Als je die kennis uit een film hebt, zou ik niet willen stellen dat je enig idee hebt waar je het over hebt. Supersorry. Het heeft niks te maken met grote explosies, enge groene straling of al dat engs. Wat er gebeurt is dat de reactor oververhit en smelt. Meer niet.

“Maar er kan een kernexplosie plaatsvinden!” Nee helaas, weer mis. Er zijn twee dingen heel belangrijk bij het maken van een atoombom: kritische massa en isotopensamenstelling. En beiden zijn extreem ingewikkeld en duur om in een bom-vorm voor elkaar te krijgen, en beiden zijn niet aanwezig in een kernreactor. Er kan dus onmogelijk een kernexplosie plaatsvinden in de reactoren in Japan. Tenzij iemand besluit er een atoombom op te gooien, maar dan moeten we ons opeens over andere dingen zorgen gaan maken.

Samenvattend wil ik alle journalisten en essayisten die zich druk maken, willen vragen om zich te laten informeren door een expert voordat ze ergens over schrijven. En blijf vooral rustig. Ik weet dat al die hitsigheid lekker verkoopt, maar het is niet waar wat er opgeschreven wordt. Tot slot wil ik jullie alsnog aanraden om het verschrikkelijk goeie Kennislink artikel over radioactiviteit te lezen en te luisteren naar de wijze woorden van The Periodic Table of Videos:

Kogelwerende colloïden

In het verleden hebben we al meerdere keren geschreven over materialen die soms vloeibaar zijn, en soms weer vast. Denk bijvoorbeeld aan maïzena, pek of silly putty. Het is voor veel alledaagse materialen van belang dat ze op de juiste momenten vloeibaar en vast zijn. Tandpasta mag niet zomaar van je tandenborstel afdruppelen, maar moet wel de tube uitkomen. Verf moet je wel op de muur kunnen aanbrengen, maar mag niet naar beneden druipen. We zeggen ook wel dat de reologische eigenschappen (reologie betekent ‘stromingsleer’) van een stof goed moeten zijn. De reologie van allerlei alledaagse materialen wordt vaak gecontroleerd door colloïden. Hierover kwam ik een mooi filmpje tegen op YouTube, maar ik zal eerst kort uitleggen wat colloïden precies zijn.

Colloïden zijn deeltjes met afmetingen tussen de 1 en 1000 nm en zijn daarmee een stuk groter dan moleculen. Die colloïden kunnen zijn gemaakt van allerlei materialen, zoals glas, vet, olie of plastic en zitten gedispergeerd in een andere stof. Dat klinkt natuurlijk heel abstract, maar om een alledaags voorbeeld te geven: mayonaise en melk bestaan allebei uit vet/olie-druppeltjes die in water verdeeld zitten. In geval van olie en water noemen we zoiets meestal een emulsie, maar het is niets meer dan een alledaagse colloïde. Andere voorbeelden van colloïden zijn bijvoorbeeld mist (waterdruppeltjes in lucht), rook (een vaste stof in lucht), slagroom (gasbelletjes in iets vet-achtigs), sommige soorten glas-in-lood (gouddeeltjes in glas), magnetische vloeistoffen en zo kunnen we nog wel even doorgaan. Er is dus maar één voorwaarde om iets een colloïde te noemen: de deeltjes moeten de juiste afmetingen hebben: 1 nm — 1 µm.

Onderzoekers van onder andere de United States Army Research Laboratory proberen colloïden te gebruiken om kogelwerende vesten te verbeteren, en met name om ze beter bestand te maken tegen (mes)steken. Deze kogelwerende vesten bestaan dus voor een deel uit vloeistof en worden daarom wel eens kogelvrije vla genoemd. Zelf ben ik niet zo gelukkig met die term, want de vla die ik in de winkel koop is al kogelvrij.

De Cool Stuff tv-serie van The Science Channel ging langs bij het Army Research Lab en maakte onderstaand filmpje over deze kogelwerende colloïden.

Een druppel op een gloeiende plaat

Je kent vast wel de uitdrukking “Een druppel op een gloeiende plaat”: een remedie die totaal niet helpt tegen het probleem. Die uitdrukking komt voort uit de gedachte dat een waterdruppeltje op een gloeiende plaat vrijwel direct weer verdampt en daarbij de plaat ook niet merkbaar afkoelt. Dat laatste is inderdaad waar, maar dat eerste niet altijd, zo ontdekte Johann Gottlob Leidenfrost al in 1756.

Als de plaat namelijk maar warm genoeg is, verdampt de druppel namelijk een stuk minder snel dan je zou verwachten. Druppels water op een metalen plaat van ruim 200 °C kunnen meer dan een minuut vloeibaar blijven, terwijl ze bij 100 °C binnen hooguit een paar seconde zijn verdampt. Als de plaat maar heet genoeg is, ontstaat er namelijk een kussentje van stoom ónder de waterdruppel. De waterdruppel zweeft boven het oppervlak. Omdat het gaslaagje relatief slecht warmte geleidt, verdampt de waterdruppel nu een stuk langzamer dan wanneer dit gaslaagje er niet was. Dit verschijnsel heet het Leidenfrosteffect.

Het Leidenfrosteffect treedt niet alleen op bij waterdruppels op een hete plaat, maar kan optreden bij elke vloeistof, zolang het oppervlak maar veel warmer is dan het kookpunt van de vloeistof. Het effect treedt bijvoorbeeld ook op wanneer je vloeibare stikstof op een tafel of over de vloer giet. Het oppervlak is dan op kamertemperatuur, maar stikstof kookt al bij -196 °C. Het oppervlak is bezien vanuit de vloeibare stikstof dus in feite gloeiend heet. Dat is ook de reden dat je, zonder bevriezingsverschijnselen te krijgen, een beetje vloeibare stikstof over je hand kunt gieten. Je kunt zelfs je hand kort in een bak met vloeibare stikstof stoppen. Het Leidenfrosteffect beschermt nu je handen tegen de extreme kou van het vloeibare stikstof, doordat er een dun laagje van stikstofgas om je handen ontstaat.

In het onderstaande filmpje van NurdRage wordt het verschijnsel mooi, maar met een enigszins vreemde stem, uitgelegd.

Je kunt het Leidenfrosteffect ook thuis zichtbaar maken door een pan op het fornuis heet te maken en er water op te druppelen. Let op: neem hiervoor een pan zonder anti-aanbaklaag, omdat de Teflonlaag bij hoge temperaturen (260 °C) gaat ontleden. Dat is om te beginnen slecht voor de pan, maar er komen ook ontledingsproducten bij vrij die schadelijk / dodelijk kunnen zijn voor parkieten en andere vogels.

Tot slot kun je het Leidenfrosteffect ook gebruiken om je hand in vloeibaar lood van 350 °C te kunnen stoppen zonder je hand te verbranden, door je hand eerst nat te maken. Het water zal dan snel verdampen en een gaslaagje vormen om je hand, zoals de MythBusters laten zien.

De onderwijsachterstand van jongens

Vorige week zondag zag ik in het KRO programma Brandpunt een mooie documentaire over de verschillen tussen jongens en meisjes in het onderwijs. Jongens scoren gemiddeld beter op de cito-toets dan meisjes, maar uiteindelijk glijden ze vaker af van de havo naar het vmbo, of van vwo naar havo, waardoor er in de bovenbouw van het vwo uiteindelijk meer meisjes dan jongens zitten. Jongens hebben hierdoor een forse onderwijsachterstand op meisjes, terwijl begin jaren negentig juist de meisjes een achterstand hadden. Wat is er veranderd in de afgelopen jaar? Hoe ontstaan zulke verschillen?

Bekijk de uitzending van Brandpunt hieronder. Het fragment begint ongeveer na 26 minuten. Kun je de uitzending niet bekijken, klik dan hier of hier.

Get Microsoft Silverlight
Bekijk de video in andere formaten.

Duurzame Energie — Zonder De Gebakken Lucht

Van mijn ouders leerde ik dat er maar twee manieren zijn om rijk te worden: meer geld verdienen, of minder uitgeven. Dit lijkt een open deur, maar denk er eens een momentje over na.

Omdat voor sommigen straks de kerstvakantie begint — en omdat de Scheikundejongens zich even met andere dingen bezig moeten houden — wil ik jullie graag een boek aanraden: “Sustainable Energy — Without the Hot Air” door David MacKay. Prof. MacKay heeft de leerstoel natuurfilosofie van het departement natuurkunde aan de universiteit van Cambridge, is adviseur voor de Britse overheid over klimaatveranderingen en heeft een Erdosgetal van 2.

Terug naar rijk worden. Het boek van prof. MacKay is er eentje precies in de stijl als mijn argument tegen snel autorijden. Geen moeilijk gedoe met allemaal gevoelens of koffiedik kijken. Gewoon begrijpelijke getallen, een sommetje hier, een grafiekje daar en duidelijke conclusies. Helaas is het boek in het Engels (en vertaald in nog wat niet-Nederlandse talen), maar wel in simpel Engels. Het is niet alleen simpel omdat hij niet veel moeilijke woorden gebruikt, maar omdat de concepten en discussies die hij uitlegt van een eenvoudig niveau zijn. Zo eenvoudig als de lering van mijn ouders: je kan maar op twee manieren besparen. Maak meer of verbruik minder.

Het boek is zowel fysiek te koop, als digitaal gratis te downloaden (legaal). Kopen kun je hem bij Bol.com of Amazon, downloaden hier in pdf en hier in epub, Kindle en mobi. Een interessante presentatie door prof. MacKay is hier te bekijken.