Nucleaire detectives (februari 2025)

Nucleaire technieken stellen ons in staat om hele kleine hoeveelheden van radioactieve stoffen te detecteren, en ons ook nog eens te vertellen in welke verhoudingen hun isotopen voorkomen. Je kunt daar verbluffende conclusies uit trekken. Zo kan de verhouding tussen zuurstof-18 en zuurstof-16 ons iets vertellen over het klimaat, (honderden) miljoenen jaren geleden. Het is speurwerk van het niveau dat je in misdaadseries ziet, in het Engels noemt met het nuclear forensics.

Een mooi voorbeeld hiervan is op 31 januari 2025 gepubliceerd in Science Advances 11, Issue 5 (zie https://shorturl.at/ounGd ). Het gaat over het Saharastof dat in maart 2022 in zeer grote hoeveelheden naar West-Europa is gewaaid. Er werd toen beweerd dat met het stof ook een hoeveelheid radioactiviteit naar het noorden werd vervoerd, en dat die wel eens afkomstig zou kunnen zijn van de Franse atoombomtesten in Algerije.

Na een oproep op internet hebben tientallen vrijwilligers op verschillende plekken in West-Europa stofmonsters verzameld en opgestuurd. Daaruit bleek eenduidig dat dit stof afkomstig was uit Algerije, de regio rondom Reggane. Daar heeft Frankrijk 4 bovengrondse atoombomtesten uitgevoerd, in 1960-1961.

Maar klopt het ook dat de radioactiviteit van die testen met het stof meegekomen is naar West-Europa? Om dat uit te zoeken heb je dus nucleaire detectives nodig. Je kunt daar iets over zeggen als je kijkt naar de verhouding tussen plutonium-240 en plutonium-239. Die verhouding wordt bepaald door het plutonium waarmee de bom beladen was (dat is ook een mengsel van die twee isotopen), en de details van het ontwerp van de bom en de uitvoering van de test.

Bij de Reggane proeven was de verhouding plutonium-240/ plutonium-239 die overbleef kleiner dan 0,07. Maar de waarde die in de tientallen stofmonsters werd aangetroffen was gemiddeld 0,19. En dat zit weer dicht bij 0,18: de waarde die op veel plekken op het Noordelijk halfrond is gemeten. Dat is wat overbleef nadat al het stof zich had vermengd, op het hele halfrond. Omdat de Amerikanen en de Russen veruit het grootste aantal proeven hebben gedaan op het Noordelijk halfrond, is die “vingerafdruk” van 0,18 vooral door hen bepaald.
Ik kijk al uit naar de volgende toepassing van nucleaire techniek die ons verrassende conclusies voorschotelt!

Lars Roobol