Boeven vangen in het Reactorinstituut

Het lijkt een sterretje in de voorruit van een auto. Maar het is het bewijs van de aanwezigheid van splijtstof op een plastic plaatje. Atoombomboeven berg je maar, het Reactorinstituut van de TU Delft is jullie op het spoor.

(Illustratie: Floris Wiegerinck)

Om de week krijgt het Reactorinstituut Delft (RID) plastic plaatjes met de post. “We krijgen er enkele tientallen per jaar”, vertelt dr. Menno Blaauw, hoofd facilities and services van het RID. Verzender is de Britse Atomic Weapons Entity (AWE). Sinds de reactor in Ascot is gesloten, vraagt de AWE de Delftenaren te kijken of er splijtstof op hun plaatjes zit.
Een koud kunstje voor de onderzoekers in het RID. “We schieten zo’n plaatje per buizenpost – in een pneumatische buis – de reactor in”, legt Blaauw uit. “Als hij na een paar minuten terugkomt en er zit een ster in het plaatje, dan zat er splijtstof op.”
Wie een atoombom wil maken, heeft splijtstof nodig. Dit is onder meer te winnen uit uranium. Het International Atomic Energy Agency (IAEA) van de Verenigde Naties wil graag weten wie zich met dit soort praktijken bezighoudt. Het zoekt op satellietbeelden naar installaties die nodig zijn om splijtstof te maken. “En het stuurt inspecteurs de hele wereld over om bij te houden wie uranium heeft en om monsters te nemen op verdachte plekken.”
“Iets meer dan een jaar geleden heeft Israël een plek in Syrië gebombardeerd. Syrië zou verdachte nucleaire activiteiten ondernemen”, vertelt Blaauw. “Je kunt op je vingers natellen dat de IAEA in de omgeving monsters heeft genomen.”
De inspecteurs nemen die monsters door met een papiertje langs een oppervlak te wrijven. Wat aan het papiertje blijft hangen, smeren ze op een polycarbonaat plaatje van twee bij acht centimeter. En dat sturen ze, in een plastic zakje, naar Delft.
Daar gaat het plaatje met zakje en al de reactor in, waar het in een paar minuten met heel veel neutronen wordt beschoten. “Als er splijtbaar materiaal op zit, dan botst er zeker wel een neutron tegenaan”, zegt Blaauw. Als dat gebeurt, splijten de atoomkernen in de splijtstofkorrel en vliegen weg. Dat gaat met zoveel kracht dat iedere halve atoomkern een kras achterlaat op het plastic.
Met het blote oog is de ster die zo ontstaat niet te zien. Daarvoor moet het plaatje onder de microscoop en dat onderzoek doen de Britse onderzoekers zelf.
Toch weten Blaauw en zijn collega’s soms of ze beet hebben. “De klant heeft ons gevraagd na de bestraling met gamma-spectrometrie te kijken welke stoffen in het monster zitten.” Ieder chemisch element geeft na bestraling een lichtsignaal in zijn eigen kleur. Vorige maand zagen de Delftse onderzoekers de kleur van plutonium.
Waar dat monster vandaan kwam, weet Blaauw niet. “We kunnen door de kranten te lezen alleen maar raden waar de monsters vandaan komen.” Het AWE vertelt hen niets. En volgens Blaauw doet het instituut ook blanco plaatjes of plaatjes waar ze zelf splijtstof op hebben gedaan tussen de echte monsters. “Zo kunnen ze het systeem testen.”
Als de plaatjes in Groot-Brittannië terugkomen, kunnen de onderzoekers uit het monster nog veel informatie krijgen. Uit de samenstelling leiden ze af waar de grondstoffen vandaan komen en welke eigenschappen de fabriek heeft waar het tot splijtstof is verwerkt. “En radioactieve stoffen vervallen tot dochterproducten. Aan de verhouding moeder- en dochterstoffen is te zien wanneer de splijtstof is gemaakt.”
In Delft is de opdracht geen aanleiding voor een nieuw onderzoeksgebied. “Dit is dienstverlening voor geld”, aldus Blaauw. Het bestralen van de monsters is een vrij simpele handeling. “En naar de gamma-spectometrie hebben we de afgelopen twintig jaar veel onderzoek gedaan. Dat is nu een kwestie van toepassen.” Toch werkt Blaauw graag mee aan het opsporen van splijtstof. “Het is fijn te weten dat we ons kleine steentje kunnen bijdragen aan de internationale veiligheid.”