|
[Publieksinfo - Hoofdpagina] >
[Algemeen - Plutonium]
Nederlands
- Plutonium is voor het eerst "gemaakt" in 1941
- Plutonium is niet het gevaarlijkste goedje op aarde
- Plutonium is een energiebron
- Zoals meer materialen vereist Plutonium veiligheidszorg
Plutonium heeft voor velen de betekenis van een zeer gevaarlijke stof. De omgang
met deze stof vereist inderdaad veel veiligheidsvoorzieningen, maar dat geldt voor
zeer veel stoffen in onze leefomgeving en in de industrie.
Een beetje natuurkunde
belangrijkste isotopen
De belangrijkste isotopen plutonium zijn:
- Pu-238, (halfwaardetijd 88 jaren)
- Pu-239, splijtbaar (halfwaardetijden 24 000 jaren)
- Pu-240, (halfwaardetijd 6 500 jaren)
- Pu-241, splijtbaar (halfwaardetijd 14 jaren)
- Pu-242, (halfwaardetijd 37 600 jaren)
Halfwaardetijd is de tijd waarin een radionuclide de helft van zijn
radioactiviteit verliest. De splijtbare isotopen kunnen gebruikt
worden als brandstof in een kernreactor. Plutonium-240 kan neutronen
absorberen en daarna splijtbaar worden.
Alle plutonium isotopen zijn radioactief, en de meeste zenden
relatief zwakke alfa straling uit die kan tegengehouden worden
met zoiets simpels als een blaadje papier.
Plutonium-238, Pu-240 en Pu-242 zenden neutronen uit wanneer hun
atoomkernen spontaan splijten.
vervalwarmte en toepassing
De warmte die bij het radioactief verval vrij komt noemen we de
vervalwarmte. De vervalwarmte van Pu-238 (0.56 W/g) maakt deze
stof geschikt voor elektriciteitsopwekking in thermo-electrische generatoren
van sommige pacemakers. Maar ook voor
ruimtesatellieten, navigatie bakens, etc. Plutonium heeft
ongeveer 24 Amerikaanse ruimtevoertuigen voorzien van energie en warmte.
Het ruimteschip Voyager gebruikte deze energiebron tijdens zijn verre reis waarbij
hij foto's maakte van planeten aan de rand van ons zonnestelsel. Dit
ruimteschip heeft 20 jaar gefunctioneerd en kan nog 20 jaar verder.
In 1998 werd de Cassini probe naar Saturnus gelanceerd, met drie thermoelectrische
generatoren die het voorzagen van een vermogen van 870 Watt.
Plutonium als energiebron
In commerciële kerncentrales en in research reactoren, komt plutonium
meestal voor als oxide in (U,Pu)O2,
een mengsel van uranium en plutoniumoxide. Dit wordt MOX genoemd (Mixed OXide).
MOX is een stabiel keramisch material met een zeer lage oplosbaarheid in water
en lichaamssappen. Het heeft een zeer hoog smeltpunt (2700-2800 C, afhankelijk
van Pu-concentratie).
In pure vorm is plutonium een hard en bros metaal, zoals gietijzer. Het
kan echter spontaan ontbranden in lucht waarbij plutoniumoxide gevormd
wordt (PuO2).
Afgezien van de vorming van plutonium in kernreactoren is het
2 miljard jaar geleden ook spontaan ontstaan in zogenoemde
natuurlijke kernreactoren, die gevonden zijn in een uraniumerts laag
bij Oklo in Westafrika.
Toxiciteit
Plutonium is toxisch vanwege zijn chemische eigenschappen en de ioniserende straling die het
uitzendt. Toch is het niet de meest gevaarlijke stof op Aarde.
Via drie routes kan plutonium bij de mens komen: ingestie (doorslikken), besmetting van
open wonden en inademing.
Ingestie is niet een belangrijke weg van besmetting. Plutonium
dat door het spijsverteringskanaal gaat wordt slecht geabsorbeerd
en verlaat het lichaam voor het opgenomen kan worden.
Besmetting van wonden is maar incidenteel voorgekomen, alhoewel duizenden
mensen met plutonium gewerkt hebben. Door allerlei voorzieningen is
hun gezondheid beschermd geweest: afstandsbediening, beschermende
kleding en uitgebreide controle van de gezondheid en werkomstandigheden.
De belangrijkste weg waarlangs plutonium een bedreiging voor de mens
kan vormen is de inademing, in jargon wel 'inhalatie' genoemd.
Het is weliswaar moeilijk een fijn verdeelde dispersie in lucht te
maken van een zwaar metaal zoals plutonium, maar bepaalde vormen zoals
het onoplosbare plutoniumoxide kunnen bij een deeltjesgrootte kleiner dan
10 micron gevaarlijk zijn.
Indien deze deeltjes worden ingeademd, wordt veel van het materiaal
weer afgevoerd via slijm, dat dan weer in het spijsverteringskanaal komt. Dit
gebeurt met alle materiaal dat in kleine deeltjes in de longen komt. Dit is het
zelfreinigende systeem van onze ademhaling.
Zoals net uiteengezet, vindt in het spijsverteringskanaal
eigenlijk geen opname van plutonium plaats.
Een deel van de deeltjes wordt echter niet door dat zelfreinigende systeem afgevoerd.
Het blijft hangen en wordt uiteindelijk opgenomen in het bloed of het lymf systeem.
Daarna kan het op diverse plaatsen afgezet worden, vooral in de lever en in de botten.
Juist op die plaatsen kan de alfa straling van plutonium schade aanrichten en zelfs
kanker veroorzaken.
De bedreiging van plutonium, in het bijzonder de isotoop Pu-239, is
vergelijkbaar met die van iedere stof die alfa-straling uitzendt en die ingeademd
kan worden. Plutonium is minder schadelijk dan isotopen die kort leven en
meer radioactief zijn, zoals de radon-dochters, de vervalproducten van radon gas.
Deze stoffen komen in onze leefomgeving voor (wel in lage concentratie).
Plutonium is wel schadelijker dan andere alfa-stralers zoals uranium.
In de afgelopen halve eeuw zijn er incidenten geweest
waarbij werknemers in Amerikaanse wapenfabrieken in contact kwamen
met plutonium. Tot op heden zijn er bij deze mensen geen
gezondheidsschade aangetoond die herleid kan worden tot hun werk en
de blootstelling aan plutonium.
Plutonium is één van de vele toxische materialen
waarmee met grote zorg moet worden omgegaan om het welbekende
maar goed begrepen risico te minimaliseren.
Meer over plutonium...
Wij zullen deze bijdrage over plutonium binnenkort verder aanvullen. Kom dus nog eens
terug voor meer informatie!
Voor meer informatie over de toepassing van Pu in MOX,
lees ook op deze site: "Levensduurverkorting van Radioactief Afval".
back to top of page
|