Nucleaire Technologie in de 21ste Eeuw - Intro

Er is in beide gevallen per kerndeeltje een verschil in bindingsenergie; deze bijkomende energie kan worden uitgestraald. Het laatste systeem noemen we de fissie of de splijting. Zij wordt toegepast in een kernreactor op een gecontroleerde wijze en in, bijvoorbeeld, een atoombom op een plotse wijze. Het andere systeem is de fusie , die mogelijk in toekomstige fusiecentrales van de 21 ste eeuw of later zal worden toegepast, en die jammer genoeg ook al verwezenlijkt is in de waterstofbom. Door het samensmelten van waterstof, bij temperaturen rond de 100 miljoen graden Celsius, kan men een enorme hoeveelheid energie opwekken, die nog heviger is dan de splijtingsenergie. Zowel fusie als fissie zijn resultaten van specifieke kernreacties.

1.5.

Radio-isotopen in geneeskunde, landbouw en techniek

Radioactieve isotopen vinden diverse nuttige (of zelfs essentiële) toepassingen in diverse hedendaagse medische, wetenschappelijke, landbouwkundige en technische domeinen.

Kobalt-60 ( 27 60 Co) zet door bèta-uitstraling om in nikkel-60, waarbij ook zeer energetische gamma- straling optreedt; deze straling wordt aangewend bij de behandeling van kankerpatiënten om de kwaadaardige gezwellen te vernietigen. Hetzelfde kobalt-60 wordt ook gebruikt om dikke staallassen radiografisch te controleren op scheurtjes of poriën. In het onderzoeksdomein kunnen, bijvoorbeeld, fosfaatmeststoffen met enkele atomen fosfor die radioactief werden gemaakt, door het meten van de straling worden gevolgd in de verschillende delen van een plant, zodat de kennis over de meststofopname en -omzetting verruimt. Deze volgtechniek of z.g. tracer-techniek wordt ook voor diverse toepassingen in de geneeskunde aangewend. De opname van geneesmiddelen met opsporingsisotopen, de bloedcirculatie, de juiste lokalisatie en afmetingen van organen kunnen precies worden bestudeerd. In de industrie kunnen o.a. het meten van dikten, het opsporen van defecten en het meten van slijtage van diverse technische componenten worden vermeld. Groenten, fruit, garnalen, etc... kunnen met gammastralen worden behandeld om ze voor bederf te vrijwaren, en men kan er eveneens medisch materiaal mee steriliseren. Een specifieke kernreactie is de reactie van uranium-235 met een neutron. Men zou kunnen verwachten dat uranium-235, bij opname van één neutron, zou omzetten tot uranium-236. Het eigenaardige is dat er ook een fenomeen optreedt, met een tamelijk grote fysische kans, waarbij de uraniumkern gaat splitsen in 2 half-zware elementen. Daarbij komen 2 à 3 neutronen vrij, evenals het verschil in bindingsenergie tussen het zeer zware en de twee halfzware elementen, onder de vorm van energie (i.e. warmte; zie Figuur 5).

Figuur 5: Schematische voorstelling van een splijtingsreactie van uranium-235.

7