De Gids. Jaargang 124

[p. 362]

B.J. van Eyk
De toekomst der atoomenergie

Hoe zal de vermoedelijke ontwikkeling zijn van de technische toepassing der atoomenergie in de volgende veertig jaar? Ziehier de vraag, die mij door de redactie van dit tijdschrift werd voorgelegd. Een moeilijke vraag, omdat de loop der historie veelal bepaald wordt door allerlei triviale omstandigheden, die door de mens niet te voorzien zijn. De toekomst der mensheid zal voor een groot deel bepaald worden door de moderne techniek, dus ook - of liever in de allereerste plaats - door de techniek der atoomenergie, die in principe ons voldoende energie kan leveren voor de eerstvolgende twintig miljard jaar! Ik gebruikte hier de woorden ‘in principe’. Wat ik gezegd heb betreft de theoretische kant van de zaak, maar er is ook nog de praktische kant, de kant van de techniek, van de verwezenlijking. De theoreticus kan nu wel zeggen: een grammassa vertegenwoordigt zoveel miljard kilocalorie, maar de vraag voor de praktische mens is: hoe halen we dat eruit?

Lezers die ter zake kundig zijn, weten dat men het probleem van de vrijmaking der atoomenergie (kernenergie) van twee kanten kan benaderen. We kunnen tot stand brengen een splitsing (‘fission’) van bepaalde zware atoomkernen, maar we kunnen het ook proberen langs de weg der fusie, dat wil zeggen we kunnen zoeken naar een technische oplossing van het probleem twee lichte kernen (waterstofkernen) samen te smelten tot één, hetgeen neerkomt op een nabootsing van het zonne-procédé. Voor beide processen geldt, dat een vorm van energie (massa) omgezet wordt in andere vormen van energie (warmte, straling). Er gaat hier dus massa als zodanig verloren; er treedt een zogenaamd massaverlies of massadefect m op, dat omgezet wordt in warmte en straling volgens Einsteins befaamde massa-energie-relatie E = mc², waarin c de constante lichtsnelheid (300.000 km per seconde) voorstelt.

We kunnen hier niet verder op ingaan. Het gaat in dit artikel ook niet om wetenschappelijke grondslagen, maar om mogelijkheden van toepassing. De hoofdzaak is, dat we nu weten dat we de atoomenergie op twee manieren kunnen vrijmaken, door splitsing of door samensmelting, door ‘fission’ of door ‘fusion’ van kernen. We zullen eerst nagaan welke toepassingen er van de splitsing van

[p. 363]

kernen, daarna welke toepassingen er van de fusie van kernen bekend zijn.

Splitsing: toepassing voor militaire doeleinden, de atoombom

Begin juli 1945 hadden de Amerikanen drie atoombommen. Een was de experimentele atoombom, die op 16 juli in New Mexico met succes tot explosie werd gebracht. De tweede atoombom verwoestte Hiroshima, de derde Nagasaki, respectievelijk op 6 en 9 augustus. De eerste twee atoombommen waren uraniumbommen (dat wil zeggen er werd in bewerkstelligd een lawine van splitsingen van de uranium-235 kernen); de laatste atoombom was een plutoniumbom (hierin splitste zich het kunstmatig bereide element plutonium-239). Bij deze splitsingen gaat massa verloren, welke massa wordt omgezet in warmte en straling.^1.

Over de vernielende werking van deze bommen hebben we al genoeg gelezen. Alleen in Hiroshima waren er al meer dan 300.000 slachtoffers, waaronder een derde doden. Maar na de explosie demonstreerde zich aan velen de fatale werking der radioactieve straling. Van de 30.000 sindsdien in Hiroshima geboren kinderen werden er 470 dood geboren, 400 waren er abnormaal, 1046 hadden een misvormd beenderstelsel, 429 hadden geen reuk- of gehoororganen, 254 hadden misvormingen aan lippen en tong, 243 aan interne organen, 59 hadden een wolfsmond, 25 geen hersenen en 8 geen ogen.

De Amerikanen beweren, dat ze de bom hebben uitgegooid om aan de oorlog een eind te maken en daarmee het leven van één tot twee miljoen mensen te redden. Waar is, dat er in Japan nog een sterke fanatieke oorlogspartij was, die gezworen had bij een eventuele invasie het land loopgraaf voor loopgraaf tot de laatste man te verdedigen. Dit neemt niet weg, dat het een open vraag blijft of het moreel verantwoord is honderdduizend mensen te doden om een miljoen mensen het leven te redden. Aan de andere kant kan men naar voren brengen, dat er essentieel niet zo heel veel verschil is tussen een luchtaanval op een stad met duizenden zware trotylen brandbommen en het uitgooien van een enkele atoombom. We raken hier aan problemen, die op het ethische vlak liggen.

1. De atomen van een bepaald element hebben wel dezelfde chemische eigenschappen (dezelfde buitenkant, dezelfde elektronenstructuur), maar niet alle hetzelfde gewicht. Zo zijn er drie soorten waterstofatomen bekend, waarvan de gewichten zich ongeveer verhouden als 1: 2: 3. We spreken in dit geval van isotopen. We hebben waterstof 1, waterstof 2 (deuterium) en waterstof 3 (tritium). De meeste elementen bestaan uit mengsels van isotopen; zo bestaat uranium uit uranium-235 (zeldzaam, 0,7 procent) en uranium-238 (de rest, 99,3 procent). Men is nu in staat van de meeste elementen nieuwe isotopen te maken. Deze kunstmatige isotopen hebben vaak radioactieve eigenschappen (cobalt-60).

[p. 364]

{problem}Splitsing: toepassing voor vreedzame doeleinden, de reactor

Men is erin geslaagd de zeer snelle lawineachtige vermenigvuldiging van kernsplijtingen, die in de atoombom tot een explosie leidt, te temmen. In de zogenaamde reactor is men in staat te bewerkstelligen dat wat men noemt een geleide kettingreactie. Men laat namelijk eerst de kernsplijtingen zich in een zeer langzaam tempo vermenigvuldigen; daarna, wanneer men tot het gewenste aantal splitsingen per seconde gekomen is, zet men de vermenigvuldiging stop. Er is dan een zogenaamde stationaire toestand ontstaan, waarbij energie vrijkomt, die afgevoerd en nuttig gebruikt kan worden (bij voorbeeld omgezet kan worden in elektrische stroom).

Nu was het splijtbaar materiaal dat in de reactor gebracht werd, aanvankelijk alleen het uraan (de isotoop 235). Gedurende het in werking zijn van de reactor ging er van dit materiaal verloren. Weliswaar leverde de kettingreactie ander splijtbaar materiaal (plutonium-239) op, maar niet genoeg, dat wil zeggen de winst aan plutonium woog niet op tegen het verlies aan uranium, dat slechts in een beperkte hoeveelheid aanwezig is in de aardkorst. Hierdoor leverde de reactor voor de energiewinning wel een belangwekkend uitzicht op, maar een uitzicht met een beperkte horizon.

Tegenwoordig echter zijn de reactoren in staat een winst aan splijtbaar materiaal op te leveren. We spreken in zo'n geval van een ‘breeding’ met een coëfficiënt groter dan 1. Theoretisch is de toestand nu zo, dat we voor de eerstkomende duizend jaar of langer meer dan genoeg energie hebben. Het is alleen maar de vraag of de techniek op dit gebied het bij kan benen, als onze conventionele energiebronnen (aardolieprodukten, steenkolen) uitgeput zijn. Want eens zal de tijd komen - het kan misschien nog wel honderden jaren duren - dat er geen benzine meer is, geen stookolie en geen dieselolie, en dat de steenkolenlagen schraal worden. Wat dan? Zal dan de reactortechniek in staat zijn om onze economie in stand te houden? Zal het dan deze atoomenergie zijn, die voorziet in alles wat beweegt en rijdt en draait?

Ik meen hierop te mogen antwoorden: waarschijnlijk wel. Alleen moeten we ons niet voorstellen, dat er een plotselinge overschakeling komt van de conventionele energie op de reactorenergie. De economie van een land kan geen abrupte overgangen ver-

[p. 365]

dragen. In Nederland poogde men het aanvankelijk zo te leiden, dat in 1975 35 procent van alle elektriciteit door reactoren geleverd zou worden.^2.

Niet alleen door de produktie van energie is de reactor belangrijk, doch ook omdat hij splijtbaar materiaal (plutonium-239, uraan-233) kan leveren en omdat eruit afgescheiden of erin gemaakt kunnen worden allerlei radioactieve isotopen, die van enorm belang zijn voor het wetenschappelijk onderzoek of de medische therapie (bij voorbeeld cobalt-60). Ons interesseren hier in hoofdzaak de reactoren die economisch van belang zijn door hun produktie van energie.

Wat het economische aspect van de reactortechniek aangaat, is het van belang te weten, dat de aanschaffingskosten van een reactor-krachtstation belangrijk hoger zijn dan die van een elektrische centrale met conventionele brandstoffen. Tegenover deze hogere kapitaalsinvestering staat echter het voordeel van de geringere bedrijfskosten. Toch is de elektriciteit opgewekt door de bij kernsplitsingen vrijkomende energie, duurder dan die verkregen met conventionele krachtstations. Voorlopig althans nog. Want een verdere ontwikkeling van de techniek der reactorcentrale zal zeker een verlaging der kosten als resultaat hebben. Onlangs voorspelde sir John Cockcroft, voorzitter van de Engelse Atomic Energy Authority, dat, als de rentevoet op het huidige peil gehandhaafd blijft, in 1967 reactoren en conventionele krachtstations elektriciteit zullen leveren tegen dezelfde prijs.

Het aantal reactoren momenteel in gebruik over de gehele wereld is iets meer dan 250. Tegen het einde van 1955 waren er alleen al in de Verenigde Staten 29 reactoren in gebruik genomen. In hetzelfde jaar stelde de A.E.C. der Verenigde Staten de eerste elektriciteit opgewekt door een reactor met een vermogen van 10.000 kilowatt (West Milton, New York) ter beschikking voor civiele doeleinden. Deze elektrische energie werd in het bestaande elek-triciteitsnet gevoerd en was voldoende om te voorzien in de dagelijkse energiebehoeften van een bevolking van ruim 25.000 personen. Bij het inschakelen van de stroom sprak Lewis Strauss (toen nog voorzitter van de A.E.C. der Verenigde Staten): ‘This switch is a symbol of the great dilemma of our time. I throw it now to the side of the peaceful atom and by that choice we of the United

2. Volgens een ministerieel rapport (Economische Zaken, 4-7-1957); de situatie is sindsdien wel enigszins veranderd.

[p. 366]

States mark the beginning of the fulfillment of the Scriptural injunction of Isaiah “They shall beat their swords into plowshares and their spears into pruning hooks”.’

De A.E.C. stimuleerde het particulier initiatief op dit terrein van techniek in de Verenigde Staten (en ook indirect daarbuiten door de I.A.E.A., dat is de International Atomic Energy Agency, met hoofdkwartier in Wenen) door uraan-235 ter beschikking te stellen ten behoeve van de research en de te bouwen reactor-krachtstations, aanvankelijk tegen een prijs van $ 11.350 per ‘pound’. Volgens de plannen zijn er nu in de Verenigde Staten in de loop van 1960 verschillende belangrijke nucleaire krachtstations gereedgekomen. Reeds eerder in werking was de beroemde P.W.R. (Pressurized Water Reactor), die bij Shippingport (Pennsylvania) werd gebouwd en die het enorme vermogen van 300.000 kilowatt heeft. Het is een geweldig bouwwerk, dat om te voldoen aan de eisen van veiligheid, gedeeltelijk onder de begane grond ligt.

Behalve deze willen we nog noemen de door de Consolidated Edison Company gebouwde thorium-reactor (‘water moderated breeder type’) in Indian Point aan de Hudson, met een vermogen van 200.000 kilowatt, die een miljoen inwoners van New York van elektriciteit zal voorzien. Belangrijk is verder nog de snelle ‘breeder type’-reactor-installatie in Monroe (Michigan), een onderneming van de Power Reactor Development Company, met een vermogen van 100.000 kilowatt. Een andere industriële groep, de Commonwealth Edison Company, bouwt in Lamont (Illinois) een reactor-krachtstation met een vermogen van 180.000 kilowatt, dat een groot deel van het Chicago-district van elektriciteit zal voorzien.

Toch zal het totaal aan elektrische energie door de reactoren geleverd in de Verenigde Staten momenteel (1961) nog niet boven de 2 procent^3. van het geheel der aldaar verkregen elektrische energie liggen. Het streven was om in 1960 boven de één miljoen kilowatt te komen. Verwacht wordt, dat in 1970 14 procent van alle elektriciteit in de Verenigde Staten door atoomenergie zal kunnen worden opgewekt, in 1980 35 procent. Tegen het einde van deze eeuw zou de totale elektrische energie in de Verenigde Staten voor meer dan de helft van atomaire oorsprong kunnen zijn.

In Engeland kunnen we met meer reden een stormachtig verloop

3. Het aantal reactoren met groot vermogen voor het opwekken van elektrische energie, zoals die van Shippingport, is momenteel nog gering. Vele projecten zijn niet of slechts gedeeltelijk uitgevoerd.

[p. 367]

van de ontwikkeling op dit terrein van techniek verwachten. Dit met het oog op de snel slinkende steenkoolvoorraden in dit land, waardoor het nu genoodzaakt is steenkolen in te voeren. Mede in verband hiermee werd daar in 1955 een tienjarenplan opgesteld, waarin opgenomen zijn de plannen voor de bouw van twintig nucleaire krachtstations met een totaal vermogen van 5,5 miljoen kilowatt. Omstreeks 1965 hoopt men nu daarmee 50 procent van het meerdere energieverbruik sinds 1955 te kunnen opvangen. Tegen het jaar 1980 zouden de atomaire krachtstations een energie kunnen produceren gelijk aan die welke in 1955 door steenkolen werd verkregen.

De vraag is nu nog: wat kan de betekenis van de reactor in de toekomst zijn voor het moderne verkeer? In hoeverre zouden bij voorbeeld schepen, vliegmachines, treinen en auto's van de reactortechniek kunnen profiteren? Bekend zijn reeds de Amerikaanse reactor-onderzeeboten en de Russische atoomijsbreker Lenin. De U.S.A. Navy heeft nu al in dienst enkele ‘missile-carrying, nuclear powered submarines’, waarvan de George Washington, die in juni 1959 te water werd gelaten, er één is. Van oudere datum is de Nautilus, die de eerste ‘nuclear powered submarine’ was. Deze onderzeeboten maken gebruik van hetzelfde type reactor, de S.T.R. (Submarine Thermal Reactor, waarin het splijtingsmateriaal uraan is, verrijkt tot 2 procent met de lichte uraan-235 isotoop). Dit soort reactor voor onderzeeboten voldoet blijkbaar goed.^4. Het is daarom waarschijnlijk, dat dit type reactor ook gebruikt zal worden voor de geprojecteerde door atoomenergie voort te stuwen vracht- en passagiersschepen, die natuurlijk door de hoge kosten alleen maar met behulp van staatssubsidies gebouwd en in bedrijf gehouden kunnen worden, althans voorlopig nog.

Het ligt voor de hand te veronderstellen, dat de bij de spoorwegen in gebruik zijnde dieselmotorwagens het eerst in aanmerking komen om te worden vervangen door motorwagens die rijden op reactor-energie. Wat de vliegmachines aangaat is de toekomst aan de conventionele straalvliegtuigen. Voor trucks en automobielen zal de reactor voorlopig nog wel te log en te zwaar en te moeilijk handelbaar zijn. We moeten ons trouwens niet doodstaren op de atoomenergie; er zijn ook nog andere energiebronnen. Onlangs gaf een Nederlandse hoogleraar in de elektrochemie als zijn

4. De Amerikaanse marine hoopt voor 1970 de beschikking te hebben over reactor-onderzeeboten, die vijfentwintig jaar zonder brandstof kunnen varen. ‘Het is natuurlijk wel de bedoeling, dat de bemanning in die vijfentwintig jaar verwisseld wordt,’ zei de heer William Anderson, kapitein van de Nautilus, die onder het ijs van de noordpool doorvoer.

[p. 368]

mening te kennen, dat men rekening zou moeten houden met de mogelijkheid, dat binnen een tiental jaren een groot deel der auto's niet meer zou lopen op benzine-explosiemotoren, maar op elektromotoren, gevoed door betrekkelijk lichte elektrische batterijen van zeer grote capaciteit.

In sommige landen is het min of meer ‘bon ton’ zich denigrerend over de spoorwegen uit te laten. Dit, naar mijn mening, ten onrechte. Voor het zware vervoer op lange afstand over land zal de spoortrein de eerstvolgende tientallen jaren zeker een efficiënt middel van vervoer blijven. We laten in het midden wat het winnen zal: de ouderwetse stoomlocomotief, de elektrische motorwagen, de dieselmotorwagen of de reactormotorwagen. We moeten voorlopig nog niet te veel in de lucht kijken. Alleen voor het lichte vervoer op korte afstand, voor het passagiersvervoer en de pakketpost is de toekomst ongetwijfeld aan de helikopter.

Fusie: toepassing voor militaire doeleinden, de waterstofbom

De deeltjes in een stof (vaste stof, vloeistof, gas) zijn in een voortdurende beweging, die door ons waargenomen wordt als warmte. De intensiteit van deze beweging is een maat voor de temperatuur; hoe intensiever deze beweging (hoe sneller, energierijker de deeltjes), des te hoger de temperatuur. Nu kunnen bij temperaturen van enige tientallen miljoenen graden de botsingen tussen de deeltjes (atomen) zo heftig zijn, dat deze geheel of gedeeltelijk hun elektronen aan de buitenkant verliezen; er is een wirwar ontstaan van zogenaamde ‘stripped atoms’ (positieve kernen) en (negatieve) elektronen. Er is een gas ontstaan, waarvan de deeltjes praktisch geen plaats meer innemen, waardoor het onder bepaalde omstandigheden tot een bijzonder klein volume verdicht kan worden (begeleidster van Sirius met soortelijk gewicht van circa 50.000). Een gas in een dergelijke toestand (verdicht of niet verdicht) wordt een ‘plasma’ genoemd.

In gevallen die op botsing zouden moeten uitlopen, kunnen de atoomkernen, als ze licht zijn (dus een lage kernlading hebben) en een grote snelheid (een grote energie) bezitten, elkaar tegen de onderlinge afstoting in zo dicht naderen, dat een samensmelting van twee kernen er het gevolg van kan zijn. Bij deze zogenaamde fusie nu gaat massa verloren, welke omgezet wordt in warmte en

[p. 369]

straling. Hier hebt u ‘in a nutshell’ het principe van de waterstofbom.

U zult vragen: waarom waterstof? Het antwoord is: omdat de waterstofatomen (-kernen) de lichtste zijn van alle en de laagste kernlading hebben, dat wil dus zeggen de kleinste afstoting op elkaar uitoefenen. En ook: omdat bij dezelfde temperatuur de lichtste deeltjes de grootste snelheden hebben. In de zon heeft een reeks van processen plaats, die neerkomt op de vorming (fusie) van een heliumkern uit vier waterstofkernen, waarbij weer massa verloren gaat. Dit massaverlies is de geheime bron waaruit de zon haar energie put.

Nu is dit zonne-procédé door ons niet na te bootsen; we kunnen geen cyclus van processen te voorschijn roepen. Wat we wel kunnen proberen is het zo te leiden, dat uit twee zware waterstofkernen een heliumkern wordt gevormd. De zware waterstofkern of deuteriumkern, voor slechts 0,02 procent in waterstof en elke waterstofverbinding aanwezig, is een kern die circa tweemaal zoveel weegt als een gewone waterstofkern. We spreken hier van de zware (zeldzame) en de lichte waterstofisotoop. Er is nog een derde waterstofisotoop, die driemaal zoveel weegt als de lichte, het tritium, dat kunstmatig bereid wordt en dat ook een rol speelt bij het tot stand komen van de waterstofbomexplosie.

In de waterstofbom is de zaak nu waarschijnlijk zo ingericht, dat bij explosie, door tussenkomst van tritium, uit (vast) lithiumhydride (een verbinding tussen de lichte lithiumisotoop en deuterium) twee heliumkernen worden gevormd. Het ellendige van dit proces is, dat het aan het destructieve vermogen van de bom, theoretisch althans, geen beperking oplegt. In de atoombom hadden we nog te maken met uiterst kostbaar en moeilijk te verkrijgen materiaal. Maar lithiumhydride is goedkoop en het destructief vermogen van de waterstofbom is theoretisch onbeperkt: honderd tot duizend maal Hiroshima! Heller als tausend Sonnen!^5. The hell bomb.^6. Een ster wordt ontstoken, vlakbij, en het is gedaan met ons.

Rest nog de vraag: hoe wordt momenteel een temperatuur verkregen hoog genoeg om het tritium met het lithiumhydride explosief te laten reageren? Waarschijnlijk door gebruik te maken van een gewone ‘ouderwetse’ atoombom, die in staat is gedurende een fractie van een seconde in het geheel een temperatuur te be-

5. Titel van een boek door Robert Jungk, dat de nadruk legt op het acute gevaar der thermo-nucleaire wapenen, gepubliceerd in 1956.

6. Titel van een boek door W.L. Laurence, gepubliceerd in 1951; hij was een van de weinige journalisten, die min of meer op de hoogte waren van het atoombomproject in de Verenigde Staten gedurende de oorlogsjaren. Hij heeft hierover geschreven in Dawn over Zero (1948).

[p. 370]

werkstelligen van enige tientallen miljoenen graden. De oude atoombom zou dus te vergelijken zijn met de lucifer, die het materiaal aansteekt.

Het is duidelijk, dat met deze uitvinding de mens aan de afgrond van zijn eigen beschaving is komen te staan. Oude versleten uitdrukkingen dreigen het hoofd weer op te steken: ‘het zwaard van Damocles’, ‘de dans op de vulkaan’, ‘donkere onweerswolken pakken zich samen aan de horizon’...

Ik durf te beweren, dat een toekomst met een waterstofbom geen toekomst meer is. We moeten van het ding zien af te komen, het koste wat het wil. De internationale politiek van heden is een zo labiel levensgevaarlijk samenstel van topzware zaken, dat zij bij het minste gerucht in elkaar kan storten en ons allen doden kan. Eén enkele verkeerde interpretatie van wat de radar ons te zien geeft, één enkele fatale druk op de knop, en daar gaan we... Het is eens al bijna zover geweest.

Hoe komen we van de waterstofbom af? De vraag, door de redactie aan mij gesteld, betrof de toekomst en niet de politiek, maar beide zijn nu eenmaal moeilijk te scheiden. Men is nu voor de zoveelste maal in Genève bezig met onderhandelen om een weg te vinden, die zou kunnen leiden tot een internationale controle op experimenten met nucleaire wapenen, hetgeen een eerste schrede zou kunnen betekenen op de weg naar internationale ontwapening. En het zal nodig zijn, dat we ons niet meer doodstaren op de grote wereldmachten aan beide zijden van het IJzeren Gordijn. Hiermee wil ik zeggen, dat er voor het fabriceren van atoombommen geen monopolies bestaan.

We weten allen iets van de geweldige offers, die de Verenigde Staten zich gedurende de oorlogsjaren getroost hebben om de atoombom te maken. Vele miljarden dollars waren er in het project geïnvesteerd, de energieën van de meest briljante fysici, de knapste ingenieurs, de best geschoolde arbeiders. Er werden steden gebouwd voor vele tienduizenden arbeiders, onafzienbare complexen van fabrieken en laboratoria. Maar toch betekende dit alles niet meer dan de inzet voor een spel met een redelijke kans op verlies. ‘The biggest scientific gamble of the world!’ Zelfs de mannen aan de top hadden hun momenten van twijfel.

Maar nu weten we dat het kan. Nu weten we ook zo ongeveer

[p. 371]

hoe het gaat. Nu weten we dat, als de fysici maar briljant genoeg en de ingenieurs maar knap genoeg zijn en als de materiële hulpbronnen maar in voldoende mate aanwezig zijn, we er komen moeten, na korter of langer tijd. En nu kunnen we verwachten, dat ook andere landen dan de Verenigde Staten, Engeland en de Sowjet-Unie, binnenkort hun eigen atoom- en waterstofbommen kunnen hebben. De grote kosten in het verleden waren veelal het gevolg van het eindeloos proberen, van het vallen en weer opstaan, van het falen en opnieuw beginnen. Maar nu is deze fase voorbij. Frankrijk heeft het in nog geen twee jaar al aardig ver gebracht met zijn atoombommen ‘pour la gloire de la patrie!’

In een uitvoerig rapport^7. hebben enkele natuurkundigen antwoord gegeven op de vraag, welke landen binnen niet al te lange tijd (zeg vijf jaar) hun eigen atoombommen zullen kunnen hebben, in die zin dat ze bij voorbeeld een voorraad van vijf tot zes 20 kilotons-plutoniumbommen kunnen vormen. Het resultaat der analyse is, dat twaalf landen, gezien hun industrialisatie, hun natuurlijke hulpbronnen en hun wetenschappelijke en technische krachten, daartoe in staat zijn. Tot die landen behoort de Chinese Volksrepubliek.^8.

Nu behoeft men geen politicus te zijn om te begrijpen welke enorme invloed deze ontwikkeling kan hebben op de toekomstige internationale verhoudingen. Dat onze beschaving nog bestaat is, naar het mij voorkomt, in hoofdzaak te danken aan het feit, dat de atomaire wapenen nog slechts in handen zijn van gedisciplineerde, goed georganiseerde staten, waar, zoals men mag aannemen, het verstand het wint van de sentimenten. We kunnen het ook anders zeggen: de staten die pas onafhankelijk zijn geworden en nog lijden aan de zeer gevaarlijke kinderziekte die nationalisme heet, hebben militair nog niet genoeg macht om voor onze beschaving een werkelijke bedreiging te zijn. We hebben in de laatste jaren al genoeg gezien van het lichtgeraakte, geëmotioneerde, agressieve, waarin zich een overgecompenseerd minderwaardigheidscomplex demonstreert, om te kunnen begrijpen hoe razend gevaarlijk de toestand zal worden, als daarbij nog chantage kan worden gepleegd met atoom- en waterstofbommen. Zal de wereld dan niet angstig veel gaan lijken op een kinderkamer, waar het speelgoed bestaat uit echte pistooltjes en echte handgranaten?

Mogelijk dat met dit beeld voor ogen de wereldmachten aan

7. Report made by order of the Academy of Arts and Sciences USA’ door William Davidson, Marvin Kalkstein en Christoph Hohenemser. We vinden een uittreksel ervan in Daedalus (the Academy's Journal) van juni 1959. Het vraagstuk staat bekend als ‘the Nth Country Problem’.

8. De landen die genoemd worden zijn: Frankrijk, Canada, West-Duitsland, Oost-Duitsland, Benelux, Italië, Zweden, Zwitserland, Tsjecho-Slowakije, Japan, India en China.

[p. 372]

weerszijden van het IJzeren Gordijn zullen komen tot het aanvaarden van een internationale regeling, die voorgoed het vervaardigen of in bezit hebben van thermonucleaire wapenen onmogelijk maakt. Het zal dan misschien toch nog uitdraaien op een in grote trekken volgen van de adviezen, vervat in het historische Acheson-Lilienthal-rapport (van maart 1946), waarin de oprichting van een internationale controle-organisatie wordt voorgesteld, een boven alles tronende autoritaire raad met zeer ver strekkende bevoegdheden, de zogenaamde ADA (Atomic Development Authority). De leden van deze raad zouden het alleenrecht moeten hebben in elk land te doen en te laten wat zij willen, en toegelaten moeten worden tot elke plaats die zij willen bezoeken. Alle fabrieken en installaties voor de verwerking van ertsen die verband houden met de vrijmaking van atoomenergie, zouden internationaal eigendom moeten worden.^9.

Het ziet er zo naar uit, dat het ‘Alle Menschen werden Brüder’ binnenkort voor velen misschien meer een bittere noodzaak dan een veraf lichtend en troostrijk ideaal zal betekenen. Want wat blijft is de vraag aangaande de wijze waarop. We hebben in dit verband zelden gedacht aan het persoonlijke offer dat gebracht zou moeten worden en waarschijnlijk nooit rekening gehouden met de mogelijkheid van de straffe hand, de keiharde discipline, het gebiedende alternatief van ‘Wordt broeders of sterf!’ Het ene of het andere, het leven of de dood, One world or none!^10., er is geen derde weg. Het is al te ver met ons gekomen... ‘Destruction is now too cheap, too easy!’^11.

9. De regering der Verenigde Staten nam het rapport praktisch in zijn geheel over en maakte er een voorstel aan de UNO van, welk voorstel door de vertegenwoordiger der Verenigde Staten, Bernard Baruch, op 14 juni 1946 bij de UNO werd ingediend en met een rede werd ingeleid. Daarna kwamen de tegenvoorstellen der Sowjet-Unie. Het voorstel van Baruch, in stemming gebracht op 31 december 1946, bleek gesteund te worden door de vertegenwoordigers van alle landen, behalve die van de Sowjet-Unie en Polen. Men leze hierover de UNO-verslagen van 1946 en volgende jaren.

10. One world or none! A report to the public on the full meaning of the atomic bomb, edited by Dexter Masters and Katherine Way, with a foreword by Niels Bohr, an introduction by Arthur H. Compton and contributions by H.H. Arnold, Hans Bethe, E.U. Condon, Albert Einstein, Irving Langmuir, Walter Lippmann, Philip Morrison, J. Robert Oppenheimer, Louis Ridenour, Frederick Seitz, Harlow Shapley, Leo Szilard, Harold Urey, Eugene P. Wigner and Gale Young (New York, MacGraw Hill, 1946). De schrijvers waren zogoed als allen ‘top-physicists’ bij het atoombomproject der Verenigde Staten in de jaren 1940 tot '45.

11. Vergelijken we de kosten voor het maken van atoom- en waterstofbommen met die voor het maken van conventionele wapenen met hetzelfde totale destructieve vermogen, dan blijken de thermo-nucleaire wapenen aanzienlijk goedkoper te zijn. In het reeds genoemde rapport betreffende het ‘Nth Country Problem’ wordt een ruwe begroting gemaakt voor een atoombomproject: 80 miljoen dollar kapitaalsinvestering en 50 miljoen produktiekosten. Maar, staat er in het rapport, ‘as in all human endeavors, the presence or absence of one or two brilliant men could make a considerable difference’. Gaan we uit van vijf 20 kilotons-plutoniumbommen, dan hebben we dus een destructief vermogen gelijk aan dat van honderdduizend (zware) bommen, elk bevattend één ton TNT (trotyl). En om zoveel van deze conventionele bommen te fabriceren is zeker meer nodig dan 130 miljoen dollar. En dat is pas een begin, want daarbij komen nog de kosten voor de honderden bommenwerpers en de jagers en de organisatie nodig om het geheel de lucht in te krijgen, de vliegvelden en alles wat erbij hoort... Heus, we zijn voordelig uit met onze atoombommen.

Fusie: toepassing voor vreedzame doeleinden

De toepassing van de lawine van kernsplijtingen had een schaduwen een zonzijde: de explosieve en de getemde lawine, de atoombom en de reactor. Zou nu niet ook tegenover de explosieve fusie van kernen, die de ultra-destructieve waterstofbom opleverde, een geleide fusie kunnen staan, een fusie, die technisch toegepast zou kunnen worden tot heil van ons allen?

We zoeken dus nu naar de zonzijde van de fusie. Die is er, maar het zonnetje dat er staat is nog maar zwak. Het doet ons denken aan het vroege voorjaar; veel voelen we er nog niet van, maar het houdt beloften in voor een goede warme zomer.

[p. 373]

In tientallen laboratoria, verspreid over de gehele aarde, wordt momenteel gewerkt met plasma's van uiterst geringe dichtheid, dat wil zeggen met sterk verdunde gassen van zo hoge temperatuur, dat we praktisch alleen te maken hebben met de lichtsnelheid naderende, langs elkaar heen schietende en tegen elkaar aanverende kernen en elektronen. De kunst is nu ervoor te zorgen, dat de energieën van de deeltjes behouden blijven en niet verloren gaan, bij voorbeeld door botsing tegen wanden. Daarom maken we gebruik van immateriële wanden, dat wil zeggen van magnetische velden, die de geladen deeltjes kunnen doen afwijken en keren, zo dat de ontsnapping van deze deeltjes zoveel mogelijk wordt tegengegaan.

We gaan ook hier uit van deuterium en tritium, welke laatste isotoop bereid kan worden uit deuterium of uit lithium. Hieruit volgt, dat als we erin slagen de fusie technisch te beheersen, er genoeg energie voor ons zal zijn gedurende de eerstvolgende twintig miljard jaar. Want waar het hier in hoofdzaak om gaat is het deuterium, de zware waterstofisotoop, waarvan schier onuitputtelijke hoeveelheden in het water aanwezig zijn.

Als het ons dus lukt een fusiegenerator te bouwen, dan hebben we om te beginnen een ‘brandstof’ die op aarde in overdaad aanwezig is en weinig zal kosten. Daarbij komt nog, dat we veilig kunnen werken en niet bang behoeven te zijn voor radioactieve reactieprodukten of voor een explosie, een zogenaamd op hol slaan van de kettingreactie (waarvoor we ons altijd in acht moeten nemen bij sommige typen reactoren). En ten slotte ziet het ernaar uit, dat we zullen komen tot een directe omzetting van fusie-energie in elektrische stroom. Wat de reactor doet is alleen maar warmte produceren. Deze warmte wordt afgevoerd en gebruikt om de machines te laten draaien die de elektrische stroom leveren. Met een reactor komen we dus niet verder dan tot een indirecte omzetting, waarbij veel energie verloren gaat.

Ik schreef: ‘als’ het ons lukt een fusiegenerator te bouwen... Ik leg de nadruk op ‘als’ en de lezer zal zich zeker afvragen: hoe moeten we dit ‘als’ opvatten? Is de kans van slagen groot of klein? En hoe lang zal het nog duren voor de wereld profijt kan trekken van deze fusie-energie? Maken wij het nog mee, dat het zover is? of onze kinderen, of kleinkinderen?

[p. 374]

Mijn antwoord is: ik twijfel er niet aan, dat we zullen slagen. Maar het zal tijd kosten. Wat mij aangaat reken ik er niet op binnen de eerstvolgende twintig jaar. Want de weg die we moeten gaan, zal zwaar zijn. Om een vluchtige indruk te krijgen van de enorme technische moeilijkheden die zich op dit gebied voordoen, sla men eens de verslagen op van de Tweede Internationale Atoomenergie Conferentie te Genève in september 1958.^12.

De eerste Atoomenergie Conferentie te Genève in augustus 1955 bracht in de eerste plaats nieuws over de reactor-techniek. De Russen brachten als verrassing een complete ‘swimming pool reactor’ mee. Volgens hen had een reactor van dit type met een vermogen van 5000 kilowatt reeds een jaar lang fabrieken en boerderijen in de buurt van Moskou van elektriciteit voorzien. Volgens het nieuwe vijfjarenplan zou er in 1960 in de Sowjet-Unie door reactoren meer elektriciteit geleverd worden dan in de Verenigde Staten en Engeland te zamen. Nu heeft Rusland in de afgelopen jaren getoond, dat het in enkele opzichten technisch het Westen de baas is.

In dezelfde conferentie wees de voorzitter der Indiase A.E.C., de bekende kernfysicus H. Bhabha op de geweldige mogelijkheden voor energieproduktie, als we erin zouden slagen een technisch geleide fusie tot stand te brengen. Want het is vooral India dat dagelijks te worstelen heeft met een nijpend tekort aan energie en waarvoor deze zaak een probleem is dat dringend om oplossing vraagt. In dit enorme land wordt thans nog meer dan de helft van de benodigde energie verkregen op de meest primitieve wijze, namelijk door het verbranden van mest, een stof die natuurlijk dringend nodig is om de produktiviteit van de bodem op peil te houden. ‘When we learn to liberate the fusion energy in a controlled manner’, zei Bhabha, ‘the energy problem of the world will truly have been solved for ever, for the fuel will be as plentiful as the heavy water in the oceans.’

Nu is het moeilijk op een congres waarop over zaken van zo groot maatschappelijk belang gesproken wordt, het technische van het commerciële te scheiden. En het is te begrijpen, dat de mensen die tientallen miljoenen dollars kapitaal in reactor-krachtstations hadden geïnvesteerd, bij Bhabha's woorden even de schrik om het hart sloeg. Maar zo snel gaat het niet in de wereld der techniek.

12. Reports of the Second United Nations International Conference on the Peaceful Uses of Atomic Energy, Geneva September 1958. Speciaal over het probleem der fusie gaan de Sherwood Conference reports van 1952 tot 1960. Een min of meer populaire uiteenzetting vinden we in A.S. Bishops Project Sherwood, the U.S. program in controlled fusion (1958). Zie ook L.Th.M. Ornstein in Atoomenergie van april 1961.

[p. 375]

Het ziet ernaar uit, dat de reactor een grote toekomst tegemoet gaat. Voor de fusie-generator ligt de toekomst verder weg. Maar al zou die eerder komen dan we verwachten, wat dan nog? Ze behoeven elkaar toch niet uit te sluiten. Na de stoommachine kwam de explosiemotor, maar dat wil toch niet zeggen, dat de stoommachine nu helemaal verdwenen is. Op het gebied der techniek blijkt er dus ook een mogelijkheid te zijn voor een vreedzame co-existentie.

Maar hoe dan ook, ‘fission energy’ of ‘fusion energy’, het doet er zo weinig toe. Ze zullen beide hun rol spelen in de toekomst. Voor ons is er alle reden om te eindigen met een variant op Zola's woorden: L'énergie nucléaire est en marche; rien ne l'arrêtera!