Wetenschap
Severodvinsk, Rusland. Krediet:Kuleshov Oleg / shutterstock
Een raketmotor ontplofte op een marine-testbereik, ten westen van de stad Severodvinsk aan de Russische noordkust op 8 augustus om 9.00 uur. Minstens vijf mensen werden gedood en verscheidene anderen raakten gewond. Aangezien het wordt geassocieerd met het Russische defensieprogramma, het incident is gehuld in mysterie. Maar kort na de explosie heeft de staatsdienst voor weersmonitoring, Roshydromet, meldde een piek in straling op 40 km afstand.
Aanvankelijk, de Russische autoriteiten ontkenden het stralingslek, bevestigde het later. Er waren tegenstrijdige berichten over de bron van de explosie en een geplande, annuleerde later de evacuatie van een nabijgelegen dorp. Niet verrassend, Er volgden geruchten in de roddelbladen dat de Russische autoriteiten een Tsjernobyl-achtig ongeval zouden kunnen verbergen.
Bij rakettesten zijn meestal geen radioactieve materialen betrokken, tenzij de raket in kwestie een kernkop draagt (wat verboden is op grond van het VN-Verdrag inzake de niet-verspreiding van kernwapens). Dus wat is er aan de hand? Niemand buiten de Russische regering en het leger kan er nog helemaal zeker van zijn, maar, als academisch onderzoeker in nucleair materiaal, Ik kan mijn best doen om het beschikbare bewijs samen te voegen.
Russische autoriteiten hebben bevestigd dat bij de explosie sprake was van "een isotoopkrachtbron in een vloeistofvoortstuwingssysteem". Er is niets bijzonder nieuws aan het voortstuwingssysteem:vroege ballistische raketten gebruikten een stroom vloeibare brandstof en zuurstof onder druk die, wanneer ontstoken, uitgebreid en snelde uit de onderkant van de raket, het in de tegenovergestelde richting voortstuwen.
Het gedeelte "isotoopstroombron" is echter nieuw. Radioactieve isotopen zijn onstabiele atomen die overtollige energie afgeven door straling uit te zenden. Dus als de raket wordt aangedreven door isotopen, geeft dit aan dat de Russen een mini-kernreactor hebben ontwikkeld - die in een raket past - die in staat is straling te gebruiken om de vloeibare brandstof voor voortstuwing te verwarmen. Dit is nog nooit eerder bereikt.
Severodvinsk (rode stip) ligt aan de kust van de Witte Zee, net onder de poolcirkel. Krediet:CIA/wiki
Deze bekentenis bracht Amerikaanse en Britse experts ertoe om te concluderen dat de bron van het stralingslek een type langeafstandsraket moet zijn waarvan Rusland eerder beweerde dat het nucleair zou zijn. Het is door de Russen bekend als 9M730 Burevestnik, en door de NAVO als de SCC-X-9 Skyfall.
De exacte details van de mini-kernreactor die mogelijk is ontwikkeld om een Russische raket aan te drijven, zijn niet bekend. maar er zijn een paar mogelijke typen die kunnen worden gebruikt. Het belangrijkste verschil tussen een kernreactor die wordt gebruikt om energie op te wekken en een die kan worden gebruikt om een raket aan te drijven, is de hoeveelheid materiaal die nodig is. De RBMK-reactor die ontplofte in Tsjernobyl bevatte 200 ton uraniumdioxidebrandstof. Er zou een aanzienlijk kleinere hoeveelheid brandstof nodig zijn - misschien hooguit een paar kilo - om een raket op te tillen.
Een mogelijkheid is wat bekend staat als een radio-isotoop thermo-elektrische generator (RTG). Deze zet warmte van radioactief verval om in elektriciteit. Potentiële kandidaten voor de brandstof zijn plutonium-238, 4,8 kg daarvan dreef de Curiosity Rover op Mars aan, americium-241 - veel gebruikt om rookmelders van stroom te voorzien - en polonium-210, berucht gebruikt bij de vergiftiging van de Russische spion Alexander Litvinenko. Strontium-90, die zowel bèta- als gammastraling uitzendt in zijn radioactief verval, is in het verleden gebruikt in zowel Amerikaanse als Russische toepassingen van RTG's, inclusief in Russische vuurtorens. Gezien de gemeten toename van gamma-activiteit in het nabijgelegen Severodvinsk, dat laatste is zeker aannemelijk.
De tweede mogelijkheid is dat de raket werd aangedreven door een thermische kernreactor. Dit is waarschijnlijker gezien de beschrijving van het ongeval door de autoriteiten. Deze reactoren kunnen de warmte die wordt gegenereerd door radioactief verval gebruiken om vloeibare waterstofbrandstof te verwarmen. Een dergelijk systeem zou in theorie een vaste uraniumkern kunnen gebruiken, een vloeibare radio-isotoopkern, of zelfs gasvormig uranium om een raket tijdens de vlucht over lange afstanden aan te drijven. Echter, geen van deze technologieën is bewezen, tenminste wat raketten betreft, en het is niet mogelijk om het brandstoftype met enige zekerheid te raden, waardoor de straling in Severodvinsk moeilijk te verklaren is.
Wat de stralingsbron ook is, de release lijkt relatief klein te zijn. Voor de leek, 16 keer boven de achtergrondfrequentie klinkt misschien als veel, maar die achtergrondsnelheid is klein en relatief onschadelijk - het Engelse graafschap Cornwall heeft bijvoorbeeld drie keer de achtergrondsnelheid dankzij natuurlijk voorkomende uraniumhoudende rotsen in de aarde daar. Vergelijk dit met het ongeluk in Tsjernobyl, waarbij radioactiviteit vrijkwam 7, 000 keer boven de achtergrond.
Noorse en Finse autoriteiten houden de lucht in de gaten, maar hebben nog niets abnormaals gemeld. Westerse wetenschappers vragen zelfs inwoners van Severodvinsk om hun autoluchtfilters te doneren, zodat, op een gegeven moment, we kunnen misschien meer begrijpen over wat er is vrijgegeven en hoe schadelijk het kan zijn. Dat zou een indicatie moeten geven van de dreiging die uitgaat van het testen van dergelijke wapens.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com