Eeuwig veilig
en onbeperkt
energie
Komeetinslag Jupiter astronomische
gebeurtenis van de eeuw
Is de k
Monarchie bij naakte molrat is het gevolg van voedselgebrek
Eerste ruiters komen uit de Oekraïne
DE STEM
WETENSCHAP
Kernfusie
moet zoveel
energie
geven dat
poolkappen
kunnen
smelten
Katholieken ei
Door Martijn Hover
De naakte molrat ziet eruit als
een haarloze, roze worm met
stompjes van pootjes en een
indrukwekkend knaagdieren
gebit.
Moeders mooiste is het niet, maar
het is wel een van de geheimzin
nigste dieren die de wetenschap
kent. Dat komt vooral door hun
voor zoogdieren unieke neiging
tot kolonievorming.
Weliswaar leven wel meer zoog
dieren in grote groepen, maar de
levenswijze van de naakte molrat
doet meer denken aan die van so
ciale insekten zoals bijen of mie
ren.
Zo geschiedt de voortplanting in
een kolonie van naakte molratten
door één enkel wijfje (de 'konin
gin'), daarin bijgestaan door een
beperkt aantal mannetjes.
De rest van de kolonie houdt zich
uitsluitend bezig met het zoeken
naar voedsel en de zorg voor de
jongen. Zulk gedrag is bij zoog
dieren uitermate zeldzaam. Het is
voor biologen dan ook lange tijd
een raadsel geweest hoe het pro
ces van natuurlijke selectie voor
deze bijzondere evolutionaire
aanpassing heeft gezorgd.
Onderzoek naar een naaste ver
want van de naakte molrat, de
molrat van Damaraland, biedt
mogelijk een antwoord op deze
vraag.
De Damaraland-molrat beschikt
wel over een vacht, maar zijn le
venswijze doet verder sterk den
ken aan die van zijn blote soort
genoot.
Toch zijn er verschillen en het
zijn juist die verschillen waaruit
zoölogen allerlei interessante
conclusies trekken.
Zo werd verondersteld dat het
'sociale' gedrag van de leden van
een molrattenkolonie wordt inge
geven door genetische factoren.
In een kolonie van naakte mol
ratten is het verschil in erfelijk
materiaal tussen afzonderlijke
individuen zo gering, dat ze in
feite 'klonen' van elkaar zijn, zo
iets als eeneiige tweelingen bij
mensen.
Als de 'koningin' sterft, neemt
een van de andere wijfjes zonder
problemen haar plaats in.
Genetisch gesproken komt zorg
voor een dergelijke nauwe bloed
verwant in feite neer op zorg voor
jezelf.
De genetische factor blijkt echter
aanzienlijk minder belangrijk
dan geleerden dachten, blijkt uit
onderzoek naar de harige molrat.
Hoewel hun leefwijze overeen
komt met die van de van de naak
te variant, is de genetische diver
siteit in een kolonie Damaraland-
molratten veel groter.
Dat komt doordat de Damara-
land-molratten bij het overlijden
van hun koningin de voortplan
ting opschorten totdat ze een ko
ningin 'van buiten' kunnen vin-
den.Ecologische factoren lijken,
meer dan genetische, de hoofdrol
te spelen in het spel van oorzaak
en gevolg dat tot het ontstaan van
de sociale molrat heeft geleid.
Beide soorten leven in woestijn
achtige gebieden met een geringe
voedselvoorraad (ondergroj
wortelstokken) en onvoorsp»]
re regenval.
Door samen te werken kunne,
dieren beter gebruik maken
het schaarse voedsel -het
voor een solitaire molrat oi,
gonnen werk zijn om genoegt'
gen te graven om in zijn eigea
vensonderhoud te voorzien.
Dat de theorie klopt, lijkt te
den bevestigd door de levend
ze van molratten die in ujtl
barre omstandigheden le,
Daarbij treedt geen kolonie
ming op.
Door Jan Koesen
Voor eeuwig energie. Onbeperkt. Goedkoop. Veilig. Zoveel dat we desnoods de poolkappen er
mee kunnen smelten. Het antwoord heet kernfusie en het wonder zal zich pas over dertig, veer
tig, vijftig jaar voordoen. Maar er wordt nu al aan gewerkt.
Kernfusie mag niet verwisseld
worden met kernsplitsing. Bij fu
sie worden lichte atoomkernen
op elkaar gedreven. Bij kernsplit
sing worden zware atoomkernen
uit elkaar geschoten. In beide ge
vallen komt ontzaglijk veel ener
gie vrij waarmee water wordt
verstoomd en waarmee dan tur
bines worden aangedreven met
als resultaat elektriciteit.
Maar de prijs van splitsing is te
hoog: radioactiviteit en afvalstof
fen die bijna de eeuwigheid door
verwoestende straling uitzenden.
Tsjernobyl, kanker, mutaties van
levensvormen, een kettingreactie
die niet meer te stoppen is (het
China Syndroom,)... de waslijst is
bekend. Fusie heeft die nadelen
niet of nauwelijks.
De zon is een immense kernfusie
reactor. Elke seconde vinden
daar explosies plaats, waarbij die
van Hirosjima en Nagasaki ze
venklappers zijn. Bij een hitte
van 10 tot 15 miljoen graden Cel
sius en een onvoorstelbare
zwaartekracht smelten twee
zware zusjes van waterstof sa
men: deuterium en tritium. Hier
bij komen energie vrij, neutronen
en een vorm van het neutrale en
dus ongevaarlijke gas helium.
Op aarde kan dit proces worden
nagebootst. Maar omdat we hier
niet die zwaartekracht van de
zon hebben, moet een en ander
omzeild worden. Welnu: het pro
ces komt ook op gang bij een tem
peratuur waarbij zelfs de duivels
uit de hel het warm krijgen: 100
tot 200 miljoen graden Celsius.
En het proces vindt plaats in een
torus: een gesloten ring.
De voor fusie nodige ingrediën
ten deuterium en tritium zijn vol
op aanwezig en veilig en goed
koop te verkrijgen.
Deuterium zit in zeewater en er is
nog voldoende voor miljoenen ja
ren. Uit 500 liter water kan 10
gram deuterium gehaald worden.
Tritium komt niet voor in de na
tuur en zal in de reactor worden
gemaakt uit lithium waarvan de
aardkorst ook voldoende in voor
raad heeft. Ook is een heliumva-
riant bruikbaar, helium 3 en dat
is weer op de maan te halen.
Als alle elektriciteit ter wereld
via kernfusie wordt geprodu
ceerd, volstaan de bekende reser
ves voor minstens duizend jaar.
Dat is precies andersom bij kern
splitsing. De zware metalen hier
bij nodig zijn uitermate schaars
en de bewerking is zoals bekend
vol risico. Over twintig, jaar jaar
is die voorraad op. Fusie heeft de
toekomst, splitsing is een dood
geboren kind.
Een stof kan vast zijn, vloeibaar
of een gas. (Denk maar aan ijs,
water en waterdamp). Maar er is
nog een vierde fase: plasma
waarin heel merkwaardige din
gen gebeuren. In dit geval hebben
de elektronen zich los gemaakt
van de atoomkernen. Hun hechte
koppeling is verbroken en nu
zwerft het zaakje chaotisch door
elkaar. Die atoomkernen worden
dan ionen genoemd. De ionen zijn
positief geladen, de elektronen
negatief, waardoor plasma ge
voelig is voor magneetvelden. Het
is natuurlijk ondoenlijk om iets
dat 200 miljoen graden heet is,
vast te houden in een container
van welke stof dan ook. Welnu,
de fysici maken listig gebruik van
de eigenschappen van plasma en
houden de opgehitste elektrisch
geladen deeltjes in hun eindeloze
baan door de torus in het gareel
middels krachtige magneten.
Deuterium en tritium worden in
een soort van autoband geplaatst:
de torus. De meest gebruikte tor
ussoort is de tokamak en de aller
grootste tokamak heet JET (Joint
European Torus) en hij staat in
Engeland. Het mengsel wordt
verhit tot de genoemde ultrahoge
temperaturen. Dan kan door een
stroom van maximaal 1,7 miljoen
ampère door de brandstofmeng
sel te jagen. Hiermee halen we de
50 miljoen graden, nog veel te
koud voor een fusie. Dus worden
er andere technieken gebruikt om
tot de gewenste temperatuur te
komen. Fusie, samensmelting,
waar alles om te doen is, vindt
uiteindelijk plaats. Er ontstaan
hierbij een derde element, helium
4 plus neutronen plus verschrik
kelijk veel energie. Er komt veel
meer energie vrij dan erin is ge
stopt.
Maar ook nu is er een kardinaal
verschil met kernsplitsing waar
op de huidige kernreactoren zo
als in Dodewaard en Borssele
draaien. Want bij splitsing ont
staat een kettingreactie, en bij
fusie stopt het proces gewoon als
de brandstof op is, en dat is heel
snel, na tientallen seconden.
Een ouderwetse splitsingsreactor
kan nog de eeuwigheid doorgaan
of zo heet worden (meltdown) dat
er niets meer te houden valt. Fu
sie is gewoon af te zetten, het
proces is beheersbaar. Bij splij
ting wordt de directe omgeving
zwaar radioactief en daarom
moet afval voor tienduizenden
jaren worden opgesloten in roest
vrijstalen containers in de zee, in
zoutmijnen enz. en daar is nie
mand echt gelukkig mee. Radio
actief afval is een pest, een eeu
wigdurend gevaar.
Bij fusie wordt ook radioactief
afval gevormd, maar dit spul
heeft een halfwaardetijd van
slechts ruim 12 jaar. Je kunt dus
na een jaartje of veertig, vijftig,
dat materiaal opnieuw gebrui
ken, je zadelt er je nageslacht niet
mee op.Al jaren worden er fusie
installaties gebouwd: de toka-
maks. Euratom. Amerika, Japan
en de Russische Federatoe zijn de
grote deelnemers aan een ge
meenschappelijk project, omdat
de kosten hemelhoog zijn en het
onzin is om overlappende re
search te verrichten. JET, gebo
ren in 1978, is zoals gezegd totnu-
toe het grootste project, maar de
opvolger heet Next Step (Next
European Torus) en uiteindelijk
moet hieruit ITER (Internationa
le Thermonucleaire Experimen
tele Reactor) voortkomen. Maar
waar en of deze wondermachine
komt, staat nog niet vast. Elk van
de partners heeft hem natuurlijk
graag op eigen bodem en de poli
tiek is er nog niet uit. Het kan
best zijn dat het hele zaakje niet
doorgaat omdat de beslissers niet
tot een akkoord kunnen komen.
Fusie-techniek wordt al veertig
jaar bestudeerd, maar de huidige
generaties zullen daar niet de
vruchten van plukken. Die zijn
voorbehouden aan onze kinderen
en kleinkinderen.
Fusie is, zo zeggen de voorstan
ders, gewoon nodig om te voorko
men dat het straks een troep
wordt. In het midden van de 21e
eeuw zal de wereldbevolking uit
10 miljard mensen bestaan, alle
maal mensen die energie nodig
hebben. Tegen die tijd zal er
twee- tot driemaal zovel energie
nodig zijn als nu en liefst veel
meer. De gebruikelijke energie
bronnen laten het afweten dan
als we niet ingrijpen. Dat zijn
fossiele brandstoffen (olie, gas,
kolen), kernenergie (splijting en
fusie) en duurzame energiebron
nen als waterkracht, zonne-,
wind-, getijden-, geothermische-
en biomassa-energie. Hoe je daar
ook mee omspringt, ze zijn of
binnenkort op of ze leveren te
weinig rendement. Er moet een
nieuwe energie-optie komen,
liefst milieuvriendelijk, veilig en
betaalbaar.
Fusie meldt zich aan als de meest
geschikte kandidaat. Fusie is de
energiebron van de zon en andere
sterren. Een poos geleden werd
een spectaculair nieuwtje de me
dia ingejaagd: koude fusie. Dit
gold elektrolyse van zwaar water
met palladiumelektrodes waarin
zich bij zeer grote dichtheid he-
liumkernen zouden vormen,
maar de vele experimenten naar
koude fusie wezen uit dat het
geen haalbaar alternatief was.
Wel toekomst hebben twee ande
re fusietechnieken: magnetische
opsluiting en fusie door traag
heidsopsluiting, maar dit is nog
experimenteel.
Al in het einde van de jaren '20
stelden de natuurkundigen At
kinson en Houtermans dat de zon
brandde als gevolg van thermo
nucleaire reacties. In de jaren '30
slaagden enkele bescheiden ex
perimenten, maar tijdens en na
de tweede wereldoorlog kwam de
techniek pas goed op gang, met
name in de VS en de Sovjetunie
omdat de militairen er fanatiek
achter stonden. De Sovjetfysici
Sacharow en Tamm ontwierpen
in 1952 een apparaat dat later de
tokamak genoemd zou worden.
Belangrijke doorbraken werden
in de komende jaren gemeld. De
Amerikaanse president Reagan
was helemaal bezeten van Star-
Wars, ultrakrachtige laserkanon
nen die vanuit de ruimte elk vij
and konden verbranden. Star-
Wars bleek een illusie, maar bij
modern fusieonderzoek worden
de superlasers wel degelijk ge-
bruikt.Nu is kernfusie in een sta
dium gekomen waarbij de expe
rimenten overgaan in praktische
toepassingen. Straks zullen er gi-
gawatts stromen uit fusie-reacto
ren. De energie die uiteindelijk
vrijkomt, zo belooft de Fusion
Expo in Delft, is in de praktijk
oneindig. En zonder fusie, waar
schuwt de expositie, valt de
nacht.
De kraters van de inslagen zijn duidelijk te zien.
foto e?
Door Martijn Hover
Voor astronomen zal 1994 de geschiedenis ingaan als
het jaar van SL-9. 'SL-9' is de afkorting van Shoe-
maker/Levi-9, de naam die werd gegeven aan een in
1993 ontdekte komeet.
Het in stukken en brokken uiteengereten hemellichaam
stortte vorig jaar juli met groot geweld op Jupiter. De reu
zeplaneet is de gevolgen van de inslagen nog altijd niet te
boven. Honderden sterrenkundigen uit de hele wereld zijn
onlangs bijeenhekomen om de meetgegevens van de 'ge
beurtenis van de eeuw' met elkaar te vergelijken.
„Het was een zeer bewolkte dag op Jupiter." De Ameri
kaanse astronome Heidi Hammei moet zelf lachen om het
understatement waarmee ze de botsing van komeet Shoe-
maker/Levi-9 met de reuzenplaneet Jupiter beschrijft.
Hammei heeft met behulp van de Hubble-ruimtetelescoop
de inslagen van de komeetfragmenten bestudeerd. „Het
weer op Jupiter is als gevolg van de kosmische ramp nog
altijd van slag," zei ze.
Of SL-9 inderdaad een komeet was, staat trouwens nog
altijd niet vast, aldus Hammels Duitse collega R.M. West.
West werkt voor ESO, het samenwerkingsverband van de
Europese astronomen en de organisator van de bijeen
komst in Garching. „Zeker is wel dat SL-9 tamelijk gam
mel van samenstelling is geweest," meent hij. „Toen we
hem voor het eerst waarnamen was hij bij een eerdere
passage van Jupiter al door de zwaartekracht van de pla
neet uiteengerukt in tientallen fragmenten die zich als de
parels aan een snoer door de ruimte begaven. Oorspron
kelijk mat het object vermoedelijk tussen vier en tien ki
lometer in doorsnee."
Volgens West was de omschrijving 'gebeurtenis van de
eeuw' zeker op haar plaats. „De inslagen waren zo specta
culair dat het zo goed als zeker is dat iets dergelijks de af
gelopen vierhonderd jaar niet heeft plaatsgevonden. De
lichtflitsen waarmee de inslagen gepaard gingen, waren
zo fel dat iemand ze gezien had moeten hebben, zelfs met
de primitieve instrumenten van toen."
Primitief waren de instrumenten zeker niet waarmee
West en zijn collega's hun waarnemingen hebben gedaan.
Hoewel de voorbereidingstijd kort was (minder dan een
jaar) slaagden astronomen over de hele wereld erin hun
werkzaamheden min of meer op elkaar af te stemmen.
Sommigen hielden zich bezig met het analyseren van de
beelden van de Hubble telescoop, anderen bekeken de in
slagen in het infrarode deel van het spectrum, weer ande
ren bestudeerden de radiogolven die Jupiter uitzendt en
zelfs was er een groepje astronomen dat op de manen van
Jupiter zocht naar reflecties van het licht van de inslagen.
De sterrenkundigen hebben zich intussen met een hoop
werk opgezadeld, vertelde de Australische astronome Vic
ky Meadows. Zij heeft met behulp van een 3.9-meterlele-
scoop onder meer infrarood-opnamen gemaakt van de in
slagen. „We hebben zoveel gegevens verzameld dat we ze
ker tot ver in de volgende eeuw bezig zullen zijn met het
verwerken ervan. Bovendien zijn weliswaar veel vragen
door onze waarnemingen beantwoord, maar daar staat te
genover dat we ook zaken hebben waargenomen die we
nog niet kunnen verklaren. Je zou kunnen zeggen dat de
botsing van SL-9 met Jupiter meer nieuwe vragen dan
antwoorden heeft opgeleverd."
Volgens Hammei hebben de wetenschappers vooral veel
geleerd over de natuurkundige aspecten van catastrofale
ruimte-botsingen. „De fragmenten van SL-9 varieerden
nogal van omvang en samenstelling," aldus de Australi
sche. „Sommige waren groot en relatief massief, andere
stelden niet veel voor. Maar we zijn er inmiddels wel ach
ter gekomen dat al die inslagen met één fysisch model te
beschrijven zijn." Dat kan volgens haar van belang zijn
bij het inschatten van de gevolgen van een dergelijke ge
beurtenis op aarde. Denkbeeldig is dat niet; veel geleer
den veronderstellen dat het uitsterven van hele groepen
levende wezens op aarde in het verleden mogelijk door in
slagen van kometen of asteroïden is veroorzaakt. Dat
dinosauriërs als gevolg van een kosmische catastrofe»
hun einde kwamen, lijkt zelfs zo goed als zeker.
„Fysica is fysica," aldus Hammei. „De gebeurtenissen1
Jupiter laten zich daarom gemakkelijk 'vertalen' naari
aardse omstandigheden." Het is te hopén dat onze plans
zulke botsingen voorlopig bespaard blijven. De ge
zouden namelijk rampzalig zijn.
Bij de inslagen van de grootste fragmenten op Jupiter lie
de temperatuur op de plaats van de inslag op tot 10.0®
De energie die vrijkwam bij de inslag van 'fragment
(het grootste brokstuk) kwam overeen met die van al
atoombommen op aarde als die op één en hetzelfde»
ment tot ontploffing zouden worden gebracht.
Als 'je reinste heksenketel' omschrijft ook West
beurtenissen op Jupiter. „Het stof van de komeet te
zich vermengd met de Jupiter-atmosfeer en is daarmeei
lerlei chemische reacties aangegaan. Daarbij zijn wc"
van organische stoffen gevormd die voor Jupiter in
'vreemde' materie zijn. Hoe dat precies in zijn werkisf
gaan, is echter nog zeer raadselachtig."
Een van de opvallendste kenmerken van Jupiter is des
genaamde 'rode vlek', een reusachtige wervelstorm die
eeuwenlang woedt. Of de gewelddadige ontmoeting®
SL-9 een nieuwe 'rode vlek' heeft opgeleverd, is nog«
duidelijk. „De gevolgen van de inslagen zijn nog stee
waarneembaar," aldus Hammei. „In hoeverre ze per»
nent zijn, moeten we echter afwachten. Jupiter stond'
afgelopen maanden relatief dicht bij de zon.
Omdat we erg zuinig zijn op de Hubble-telescoop hebt*
we in die tijd geen waarnemingen gedaan. Volge®
maand kijken we weer met de Hubble naar Jupiter end'
weten we meer."
'Een serie foto's die op maandag 18 juli 1994 vanM
ter gemaakt zijn. Aan de onderzijde van de planeet
de inslagen van de komeetfragmenten te zien. fotoi
jj£i
po0r onze correspondent Ste
Akkerman
Praag - Dë Sint-Vitus ka:
draal, het gotische monun
dat het hoogtepunt vormt
de Praagse Burcht, is om
werp geworden van een j
disch conflict tussen
katholieke kerk en de 1
chische staat. Er is een c
pagne gaande om de ka
draal uit de handen var
kerk te houden. Presii
Vaclav Havel heeft be:
aangetekend tegen de be
sing van de rechter om dt
Vitus terug te laten kere
de katholieke moederschc
De St. Vitus is het belangri
nationale en religieuze m
ment van Praag en als zoc
een bron van onvermijdelijk
genstellingen. Want wat is
nu, een nationaal of een relij
monument? De Tsjechische
ningen liggen er begraven,
Atlanta - Zesduizend jaar geleden
kwam een moedige bewoner van het
huidige Oekraïne op het idee een stuk
bot in de bek van een paard te steken.
Hij bevestigde er een leidsel aan, ging
schrijlings op het beest zitten en vond
het paardrijden uit.
Tot deze bevinding is de Amerikaanse an
tropoloog David Anthony gekomen bij zijn
zoektocht naar de oorsprong van het paard
rijden. Hij bestudeerde daarbij gebitten van
paarden in musea over de hele wereld.
Het temmen van wilde paarden en het
paardrijden betekenden een grote omslag in
de menselijke beschaving. Mensen werden
erdoor in staat gesteld grote afstanden af te
leggen en er andere levenswijzen op na te
houden.
Volgens de antropoloog leefden de eerste
mensen die paard reden in de rivierdalen in
Oekraïne, waar ze aanvankelijk geïsoleerd
waren, omdat het terrein buiten de dalen te
voet nauwelijks begaanbaar was. De kuddes
paarden werden in eerste instantie be
schouwd als voedsel.
„Paarden waren voor hen wat buffels voor
Amerikaanse indianen waren," aldus
Anthony.
Toen de bewoners van de rivierdalen een
maal het paard als vervoermiddel hadden
ontdekt, maakten zij steeds grotere om
zwervingen, tot in de Karpaten en Mongolië.
Anthony begon zijn onderzoek met het be
studeren van gebitten van wilde en tamme
hedendaagse paarden. Hij ontdekte met een
elektronenmicroscoop dat het gebruik van
een bit zijn sporen nalaat op het gebit.
Wetenschappers van Hartwick College in
Oneonta, in de Amerikaanse staat New
York, begonnen daarop gebitten van paar
den uit de oudheid te bestuderen die her en
der over de wereld in het musea aanwezig
zijn. In een Russische verzameling werden
de oudste sporen van het gebruik van een bit
ontdekt. Met een koolstofdatering werd de
leeftijd van de gebitten op 6.000 jaar ge
steld.
De Sint-Vitus kathedn
Door Julia Rubin (ap)
Sjarjontsjak - Ortikal
tanov, leraar en boer,
trots op wat er zoal wi
een islamitische oplev
zijn dorpje in het lanc
hart van het Centraa
van de voormalige
unie.
Sinds Oezbekistan drie j
leden onafhankelijk we:
Moskou is er in het dc
nieuwe moskee gekomen,
scholen Arabische les en
in alle kranten de loft
gestoken over het goudei
den van de regio, voor
Russen het gebied verover
Toch gaan er maar weini
sen naar de moskee in Sj;
jak. Oetanov zelf gaat oo
zelden. Veel scholieren le
ver Engels dan Arabist
deel van de dorpelingen
yan de media-aandacht v
islamitische verleden en
de pogingen het verlede
hemelen inmiddels met e
skepsis als vroeger de
propaganda.
„Het is aardig dat wij o
kelijk zijn en kunnen lei
onze cultuur," zegt Oetar
tend op vloerkussens in
nren huis. „Maar wij w;
tijd al moslims."
Burgeroorlog
He nieuwe landen van C
Azië ontdekken de islam
tallen jaren Sovjet-overl
Maar ze zijn voorzichtig,
een bakermat van tradit:
de Fergana-vallei, waar
woont tussen de besr
toppen niet ver ten wes
t-hma, wordt het geloof
harte omarmd.
Russische en Westerse
mers vrezen dat moslii
misten in deze instabit
van Oezbekistan, de vol
