Wat is radioactiviteit?
Radioactieve straling is overal om ons heen. Het is een natuurlijk fenomeen, dat wordt veroorzaakt door instabiele atoomkernen die spontaan vervallen naar stabiele atoomkernen. Tijdens dat verval zenden ze ioniserende straling uit. In de volksmond wordt dit meestal ‘radioactieve’ straling genoemd.
Radioactieve straling komt uit het heelal op ons neer en ook de aarde zelf straalt. Dus ook de grond waarop je loopt. Ook producten die je dagelijks gebruikt bevatten instabiele atoomkernen en zelfs in je eigen lichaam. Deze natuurlijke straling is heel gering en varieert van plek tot plek. Een granietbodem straalt bijvoorbeeld iets meer dan een veenbodem.
We noemen dit de ‘natuurlijke achtergrondstraling’.
Hoe ontstaat straling?
De aarde bestaat uit heel veel verschillende stoffen. Die stoffen zijn samengesteld uit bouwstenen: atomen. Sommige atoomkernen zijn instabiel, ze willen uit elkaar vallen. Als dat gebeurt wordt met veel energie een klein deeltje uitgezonden: straling!
De mens heeft kernsplijting en straling leren gebruiken voor talloze nuttige toepassingen, denk aan de warmteproductie in een kerncentrale. Maar denk ook aan röntgenstraling voor medische diagnostiek.
Is radioactieve straling schadelijk?
Blootstelling aan te veel radioactieve straling kan de gezondheid schaden. Daarom gaat de samenleving heel zorgvuldig om met kunstmatige stralingsbronnen en radioactieve stoffen. De wettelijke regels hiervoor zijn heel streng. EPZ hanteert in de kerncentrale zelfs strengere normen dan de wet voorschrijft.
Een groot voordeel van radioactiviteit en straling, is dat we het heel goed kunnen meten. Zelfs het kleinste beetje kunnen we heel precies meten. Als we weten dat iets radioactief is, kunnen we met de juiste maatregelen ervoor zorgen dat het niet gevaarlijk wordt.
Werken met voorzorgsmaatregelen
In de kerncentrale schermen we mogelijke stralingsbronnen altijd zorgvuldig af. Door schoon en gedisciplineerd te werken, voorkomen we blootstelling aan en verspreiding van radioactiviteit. Het klinkt misschien gek, maar door alle voorzorgsmaatregelen lopen medewerkers in de kerncentrale gemiddeld minder straling dan bijvoorbeeld skileraren, piloten en stewardessen. Hoog in de lucht geeft de atmosfeer hun namelijk minder bescherming tegen natuurlijke kosmische straling.
Welke soorten radioactieve straling zijn er?
Alfastraling bestaat uit relatief grote en zware deeltjes die vrijkomen uit een vervallend atoom. We kunnen ze eenvoudig en goed tegenhouden. Klinkt misschien vreemd, maar een blad papier is daarvoor al voldoende. Alfastralende stoffen zijn eigenlijk alleen belastend voor de gezondheid als we ze via voedsel of ademhaling in ons lichaam krijgen. Met controles en eenvoudige maatregelen zoals adembescherming kunnen we dit voorkomen.
Bètastraling bestaat uit lichtere deeltjes. Ze dringen dieper in de materie door, maar ze kunnen niet door een aluminiumplaat of door drie meter lucht. Ook tegen bètastraling kunnen we ons goed beschermen.
Gammastraling bestaat uit elektromagnetische golven. Die dringen verder in de materie door. Een voorbeeld is de röntgenstraling die in ziekenhuizen wordt gebruikt. Je ‘kijkt’ ermee dwars door de huid in het menselijk lichaam. We kunnen ons tegen ongewenste gammastraling beschermen door de bron af te schermen met water, lood of beton.
Hoe lang blijft iets radioactief?
Een kenmerk van radioactiviteit is dat die minder wordt naarmate de tijd verstrijkt. Dat regelt de natuur zelf. Bij elk verval verandert een instabiel atoom uiteindelijk in een stabiele. Hoe meer tijd er verstrijkt, hoe minder radioactief iets wordt waardoor het minder straalt. We noemen dit radioactief verval.
In een bepaalde tijd halveert de activiteit van elke radioactieve stof. Hoelang dat duurt, drukken we uit met halveringstijd. Dat is de tijd die nodig is om telkens de helft van de radioactiviteit kwijt te raken. Na twee halveringstijden is de radioactiviteit de helft van de helft. Dat is dus een kwart van de beginwaarde.
Iedere radioactieve stof heeft een eigen vaste halveringstijd. Voor de ene stof zijn dat secondes, voor andere stoffen zijn dat duizenden jaren. Het ene radioactieve stofje vervalt heel snel en is dus maar heel kort gevaarlijk. Ander radioactief materiaal moeten we vele duizenden jaren opslaan voor het ophoudt met stralen.
Hoe gevaarlijk is werken in een kerncentrale?
Wie gedisciplineerd en bewust werkt, loopt geen gevaar. We kunnen genoeg voorzorgsmaatregelen nemen. Er is scherp toezicht.
In de kerncentrale zijn er twee risico’s waar we dagelijks rekening mee moeten houden: een te hoge dosis aan straling oplopen of een radioactieve besmetting. Ze zijn beide goed beheersbaar.
De risico’s kunnen we goed inperken door ze vooraf te inventariseren. Hoewel je radioactiviteit en straling niet ziet of ruikt, kun je het wel heel goed meten. Straalt iets? Is het radioactief vervuild? Dan weten onze collega’s wat ze moeten doen. Straling kunnen we goed afschermen, bijvoorbeeld met loodschermen. Verontreinigde materialen kunnen we schoonmaken of met hulpmiddelen hanteren. Zo kunnen we alsnog veilig aan het werk.
Overal in de kerncentrale zijn monitoren en meetinstrumenten die controleren of er sprake is van een nucleair risico. Ook zijn er duidelijk herkenbare collega’s (groen in plaats van een oranje overall) die hierop toezicht houden en adviseren bij vragen.
Zodra iemand een nucleaire werkruimte verlaat wordt deze collega, zijn werkplek en het gereedschap zorgvuldig gecontroleerd. Werkkleding verlaat de kerncentrale niet. Het wordt daar ter plekke gewassen. Onze collega’s kleden zich om en verlaten in hun eigen kleding de kerncentrale.
Wie loopt waar welke dosis straling op?
De wettelijke limiet voor iemand die in een kerncentrale werkt, is 20 mSv per jaar. Bij EPZ hebben we de limiet naar beneden bijgesteld naar maximaal 6 mSv per jaar. We streven naar minder dan 3 mSv per jaar. Ook daar blijven we onder: de gemiddelde dosis is 0,5 mSv per werknemer per jaar. We hebben strenge bedrijfslimieten.
Ga je een jaar lang naast de kerncentrale staan (0,04 mSv per jaar)? Dan loop je minder stralingsdosis op dan op een vlucht naar Amerika (0,05 mSv in circa 10 uur).
Wanneer wordt straling ongezond?
De schade die optreedt aan je gezondheid wordt bepaald door de dosis. Hoe hoger de dosis, hoe meer schade aan cellen in ons lichaam. De eenheid om een stralingsdosis te meten is de Sievert (Sv).
De wettelijke dosislimiet die je door kunstmatige bronnen mag oplopen is 1 milliSievert (mSv) per jaar. Deze dosis komt boven op de jaarlijkse dosis van ongeveer 2,5 mSv door natuurlijke achtergrondstraling. Bij een dergelijk lage dosis weten we zeker dat een eventueel risico verwaarloosbaar klein is.
Bij een lage stralingsdosis treden geen acute gezondheidsproblemen op. Ons lichaam repareert beschadigde cellen zelf. Wel is er een kans dat het DNA in de celkern beschadigd raakt. De cel zal DNA-schade zelf herstellen, maar er is een kleine kans dat daarbij een DNA mutatie ontstaat. Dat zou op lange termijn de kans op kanker kunnen vergroten.
Het is dus behoorlijk 'technisch'. Hier wat veel gestelde vragen over radioactiviteit
Kunstmatige isotopen, zoals bijvoorbeeld bij kankertherapie en diagnostiek worden gebruikt, vervallen vaak snel. Vandaar dat je ze in de natuur niet aantreft (ze vervallen immers). Een veelgebruikte isotoop in de medische sector is bijvoorbeeld technetium met een halveringstijd van 6 uur.
Hoe lang het duurt voor radioactiviteit is vervallen, drukken we uit met halveringstijd. Dat is de tijd die nodig is om telkens de helft van de radioactiviteit kwijt te raken. Na twee halveringstijden is de radioactiviteit de helft van de helft. Dat is dus een kwart van de beginwaarde. Iedere radioactieve stof heeft een eigen vaste halveringstijd. Voor de ene stof zijn dat secondes, voor andere stoffen zijn dat duizenden jaren. Het ene radioactieve stofje is dus meteen als het ontstaat al ongevaarlijk. Ander radioactief materiaal moet je vele duizenden jaren opslaan voor het ophoudt met stralen.
Straling is overal om ons heen: de natuurlijke achtergrondstraling. Die is ongevaarlijk. Straling is pas gevaarlijk bij langdurige blootstelling aan een hele hoge dosis. Je kunt dit enigszins vergelijken met zonlicht. Zonlicht is goed voor je (vitamine D), maar te veel en te lang zonnebaden is ongezond en kan op termijn zelfs huidkanker veroorzaken.
Een isotoop is een variant van een chemisch element waarvan de atomen hetzelfde aantal protonen hebben, maar een verschillend aantal neutronen in hun atoomkern. Er bestaan dus verschillende isotopen van hetzelfde element. Ze hebben dan dezelfde chemische eigenschappen, maar verschillen in massa. Die verschillen kunnen we benutten. Bijvoorbeeld: van het element uranium gebruiken we het isotoop uranium-235 wat instabiel en daardoor splijtbaar is terwijl het zuster-isotoop uranium-238 niet splijtbaar is.