Beetje stress altijd goed 'Je mag nooit lichtzinnig zijn' VI =i i WH M Gat in ozonlaag blijft Gigantische snelheden 'jet' in Melkwegstelsel Bron van griep WOENSDAG 13 MAART 1991 E1NDRE0ACTIE HANS SONDERS Cfk's pas na 120 jaar afgebroken Er bestaan nog geen milieu vriendelijke alternatieven voor chloorfluorkoolwaterstoffen (cfk's), stoffen die het gat in de ozonlaag veroorzaken. De nu bestaande alternatieven tasten de ozonlaag ook aan, zij het in geringere mate dan cfk's. Bo vendien zijn het broeikasgas sen, die bijdragen aan de op warming van de aarde. Dat is de belangrijkste conclusie van een congres dat onlangs werd geor ganiseerd door het Studie Cen trum voor Internationaal Mana gement in Amsterdam. In het Nationaal Milieube leidsplan staat dat Nederland het gebruik en de lozing van cfk's moet beëindigen In of zo snel mogelijk na 1995. "ervan uitgaande dat vers .meende stoffen beschikbaar /in» Door het Instituut \oor Milieu en Energietechnologie TNO is een overzicht gemaakt van deze vervangende stoffen. Negen honderd stoffen komen in be ginsel in aanmerking. Er is een nadere keuze gemaakt op grond van de natuurkundige eigen schappen van deze stoffen en hun vermogen tot koeling. Daarbij bleven vijftig stoffen over. Vervolgens is gekeken naar giftigheid en brandbaar heid. De lijst werd beperkt tot vijftien stoffen. Als laatste is gekeken naar de mate waarin de overgebleven vijftien stoffen de ozonlaag aantasten en vielen er nog eens tien stoffen af. Er is dus maar een handje-vol vervangende stoffen voor cfk's en volgens het TNO zijn deze al ternatieven niet geschikt voor de bestaande apparatuur, heb ben ze een beperkt werkgebied en is er nog weinig praktijker varing met deze alternatieven. Cfk's worden vooral gebruikt bij koeling en als drijfgassen in spuitbussen. Het gaat hier om zeer stabiele stoffen, die na lo zing opstijgen tot hoog in de lucht, in de stratosfeer. Daar be vindt zich de zogenoemde ozon- laag, die ons beschermt tegen een overmaat aan ultra-violet (UV)-licht. De chlooratomcn in de cfk's reageren met de ozon laag, die hierdoor verdwijnt. De oplossing voor de aantasting van dc- ozonlaag Is daarom tweeledig. Er moet gebruik worden ge maakt van stoffen die minder stabiel zijn en dus uiteengeval len zijn voordat ze de strato sfeer hebben bereikt. Of er moeten koelmiddelen worden toegepast die geen chloorato- men bevatten. Maar dergelijke alternatieven zijn niet voorhan den. Omdat de vervangende stoffen de ozonlaag in geringe mate aantasten, is het van be lang dat er zo weinig mogelijk geloosd wordt. Volgens ir. B. van den Hoogen, directeur van Frijado BV, houdt dit in, dat hoge eisen gesteld moeten worden aan de toege paste constructies en onderde len. Er moet alleen nog maar ge werkt worden met goed opge leide monteurs en andere koel techniek die de beschikking hebben over een goede uitrus ting. zoals een afzuigpomp en opvangmogelijkheden voor koelgas. Bovendien moet er een systeem ontwikkeld worden voor het behandelen van het re tour gekomen koelgas. Afbraak van de ozonlaag ver groot het aantal gevallen van huidkanker, maar heeft ook in vloed op gewassen en tal van or ganismen. Daarom moet de uit worp van cfk's tot staan worden gebracht. Aangezien cfk's pas na 120 jaar worden afgebroken, heeft stopzetten van de uitworp pas op lange termijn gevolgen voor het ozongat boven de Zuid pool: dit zal dus nog tot verin de volgende eeuw blijven bestaan. Bovendien zullen de cfk's en vervangende stoffen in de ko mende honderd jaar voor ge middeld 12 procent bijdragen aan het broeikaseffect. Van onze correspondent Ben Apeldoorn Meer dan zeventig jaar geleden ontdekten sterrenkundigen dat er met het reusachtige melk wegstelsel Messier-87 (M-87), 50 miljoen lichtjaar bij ons van daan, iets vreemds aan de hand Het uit meer dan duizend mil jard (één biljoen) zonnen be staande heeiaieiland dankt zijn naam aan de Franse sterren kundige Charles Messier, die aan het eind van de 18de eeuw- een groot aantal nevelachtige objecten in kaart bracht om ze te kunnen onderscheiden van kometen waar hij naar zocht. Maar wat Messier met zijn te lescoop niet kon zien aan het 87e object waarvan hij de hemel- coördinaten vastlegde, werd pas ruim 120 jaar later ontdekt. Uit het centrum van het melk wegstelsel steekt een 15.000 lichtjaar lange lichtende straal, een 'jet' genaamd, naar buiten. Foto's van M-87 laten de straal duidelijk zien, maar alleen bij korte belichtingstijden (enkele minuten) omdat hij anders ge heel overstraald wordt door het licht van de vele miljarden zon nen van het sterrenstelsel. Op kort belichte opnamen is alleen het centrum van het melkweg stelsel zichtbaar en dus ook de dunne lichtsliert, de jet, die uit dat centrum ontspringt. Lichtknopen Naarmate de fotografische technieken beter werden en vooral sedert het gebruik van ccd's. waarmee beelden elek tronisch kunnen worden opge slagen en via computerpro gramma's bewerkt, kreeg men steeds meer van de jet te zien. Toen bleek ook dat er zich en kele duidelijke verdikkingen, 'lichtknopen', in de straal be vinden. Sterrenkundigen slaag den er onlangs in van die licht knopen de snelheden ten op zichte van het centrum te me ten. De aan het National Radio As tronomy Observatory (NRAO) in New Mexico verbonden as tronomen Biretta en Owen ge bruikten registraties in het ra- diogebied die van de jet zijn ge maakt gedurende de periode 1982 en 1989. In het radiogebied is het kosmische fenomeen na melijk veel beter te 'zien' dan in zichtbaar licht. De registraties kwamen tot stand met behulp van de grote synthese-radiote lescoop nabij Socorro in New Mexico: de Very Large Array (VLA). Dc VLA bestaat uit een aantal radiotelescopen die in een Y- vorm ten opzichte van elkaar zijn opgesteld en samenwerken als één grote radiotelescoop met een vele kilometers grote antenne. Door die grootte ver krijgt men ook bij radiogolven (waarvan de golflengten im mers veel groter zijn dan die van zichtbaar licht) nog een scherp beeld van een object aan de hemel. Het blijkt dat in de jet van M- 87 vier lichtknopen voorkomen die men A, B, C en D heeft ge noemd en die onderling in af metingen nogal verschillen. De kleinste knoop, vreemd genoeg tevens de helderste van de vier. meet 500 bij 30 lichtjaar terwijl de overige drie elk ruim 500 lichtjaar groot zijn. Het zijn dus geen kinderachtige knopen en dat geldt ook voor hun snelhe den. Snelheidsverschillen De twee sterrenkundigen heb ben de posities van deze knopen tussen 1982 en 1989 op de radio- beelden van de VLA zo nauw keurig mogelijk ten opzichte van het centrum van M-87 ge meten. Biretta en Owen verkre gen verbazingwekkende resul taten: de helderste (kleinste) knoop blijkt zich van het melk wegcentrum te verwijderen met een snelheid van 145.000 ki lometer per seconde. Dat is bij na de helft van de lichtsnelheid (300.000 kilometer per seconde). Bij twee andere, grotere kno pen, vond men snelheden van maar liefst ruim 200.000 kilome ter per seconde. Als klap op de vuurpijl blijkt de buitenste knoop (D) nauwelijks te bewe gen. De radiobeelden onthulden meer naar het centrum toe nog enkele heldere nevelflarden die zich naar buiten bewegen met snelheden van 75.000 kilometer per seconde. Het is een raadsel hoe die enorme snelheidsver schillen (zijn) ontstaan. Jets zijn in de kosmos op een dergelijke schaal geen zeld zaam verschijnsel. Men ver moedt dat ze in verband staan met ongelooflijk energierijke processen die zich in de centra van bepaalde tvpen melkweg stelsels, zoals M-87. afspelen. Een 'gewoon' melkwegstelsel zoals het onze straalt normali ter een miljoen maal meer ener gie uit in zichtbaar licht dan, bijvoorbeeld, in het röntgen en/of radiogebied. Stelsels als M-87 zijn echter ook zeer helder in het radio-, röntgen- en soms zelfs bet gammagebied. De ker nen van sommige stelsels 'spui ten* meer dan 1000 maal zoveel energie het heelal in dan alle sterren bij elkaar doen. De enige 'motor' die men voor dergelijke gigantische proces sen kan bedenken is de aanwe zigheid van kolossaal zware 'zwarte gaten' die de centra van dergelijke stelsels beheersen. Het moeten 'gaten' zijn waar materie ter grootte van een mil jard zonnen is samengeperst tot iets dat ons stoutste voorstel lingsvermogen te boven gaat. Misschien worden de omliggen de gebieden successievelijk 'leeggegeten' en zorgt de inval lende materie, in de vorm van sterren, stof en gas, voor de energierijke röntgen- en gam mastraling. Dit proces kan gere geld aanleiding geven tot hevi ge uitbarstingen, waarbij mate rieflarden in de vorm van jets naar buiten worden geslingerd. Proeven met ratten tonen aan: Langzaam draait dr. Anton Scheurink het plateautje omlaag waarop een witte rat zenuwachtig heen en weer springt. Het plateautje zakt in een bassin met water. Eenmaal in het water begint de rat als een gek te zwemmen. "Nu schiet het adrenaline-gehalte omhoog", becommentarieert Scheurink. Na een tijdje komt het beestje tot rust en begint baantjes te trekken. De onderzoeker geeft opdracht aan de andere kant een plateau te plaatsen. De rat klimt erop, schudt zich uit en begint aan een wasbeurt. Dat de rat op zijn kop een afschroefbaar dopje draagt is het enige teken dat het hier gaat om een wetenschappelijk experiment en niet om een hobby-activiteit. Het bassin is te vinden in het Biolo gisch Centrum van de Rijksuniver siteit Groningen in Haren. In het hersenonderzoek dat de dierfysio- loog Scheurink de afgelopen jaren heeft uitgevoerd, neemt het een centrale plaats in. Scheunnks on derzoek is gericht op de organisatie structuur van het centrale zenuw stelsel in de hersenen en het perife re zenuwstelsel. Hij houdt zich vooral bezig met stress-meting en de stoffen die vrijkomen in het li chaam bij stress. "Stress-meting wordt meestal ge daan aan de hormonen. Wij meten rechtstreeks in de hersenen, door middel van dubbele zeer kleine buisjes (canules). Daarmee is het mogelijk stoffen toe te dienen, ook bloedmonsters te nemen tij dens het experiment. Zo kun je in de hersenen van de zwemmende rat manipuleren. Een bijkomend voor deel van onze manier van werken is dat we niet zoveel proefdieren no dig hebben. Voor een dergelijk on derzoek heb je normaal zo'n 120 rat ten nodig. Wij gebruiken er maar zes, die nog blijven leven ook". Alle invloeden van buitenaf (sti muli) veroorzaken een effect in het centrale zenuwstelsel. Scheurink probeert in zijn onderzoek te wer ken met nauwkeurig bepaalde sti muli. In het centrale zenuwstelsel leiden deze stimuli tot het afschei den van verschillende stoffen, zoge heten neurotransmitters. Deze zor gen op hun beurt voor de afgifte van adrenaline uit het bijniermerg en noradrenaline uit de zenuwuitein den in het lichaam. Dit leidt dan weer tot de produk- tie van de brandstoffen glucose en vetzuren uit de lever en het vetweef- sel. Door in de hersenen en de bloedbaan geïmplanteerde canules kan de onderzoeker meten hoeveel neurotransmitters, hormonen en brandstoffen worden afgescheiden, zonder dat de rat het merkt. "Als je iemand bloed afneemt en met een grote naald aankomt, dan heeft dat ook invloed op het resultaat. Je kunt dat veel beter ongemerkt doen." Een demonstratie op een rat met de geïmplanteerde buisjes in de hersenen lijkt de rat inderdaad niet te beïnvloeden. Foute informatie "De rol van de hersenen is alleen te meten in bijzondere situaties. Veel onderzoek is gedaan naar verdoof de dieren. Dan schakel je het ze nuwstelsel voor een deel uit en krijg je foute informatie. Niet al die infor matie is onzinnig, maar je mag er op zijn minst vraagtekens bij plaatsen. Daarom werken wij onder zoveel mogelijk natuurlijke omstandighe den met wakkere dieren". Bij een goed gecontroleerde en beheerste inspanning van de rat is de afscheiding van adrenaline en noradrenaline in evenwicht. Dat evenwicht zorgt ervoor dat de lever precies genoeg brandstof, met zelfs enige reserve, produceert voor het leveren van de inspanning. Plots- klapse ongecontroleerde inspan ning veroorzaakt een overmaat aan adrenaline-afscheiding en een ver laging van het noradrenalinegehal- te. Het hoge adrenalinegehalte ver oorzaakt een overmaat aan brand stoffen, die zich door het hele li chaam verspreiden. Verlaging van noradreline leidt tot verhoging van de bloeddruk en een versnelde hart slag. Evenwicht Met de proeven in het zwembad heeft Scheurink dat duidelijk aan getoond. De ratten worden getraind in het zwemmen in behaaglijk warm water. Tussen de eerste keer en de zesde keer, zo is gebleken, be staat er een "gigantisch" verschil in adrenaline-afscheiding. Bij de zes de keer is het adrenalinegehalte ge halveerd. Uit meting bleek dat ook de produktie van glucose afnam. Bij de eerste proef kwam veel meer glu cose vrij dan werd opgenomen; bij de zesde proef was de produktie van glucose met de helft afgenomen en werd evenveel geproduceerd als op genomen. Uit de metingen bleek ook dat naarmate de situatie voor de ratten gewoner werd, de verhouding tus sen afscheiding van adrenaline en noradrenaline evenwichtiger werd. Een ongecontroleerde hoge concen tratie heeft een negatieve invloed op de balans. De conclusie lijkt dui delijk: waar sprake is van goed be heersbare en gecontroleerde in spanning zorgen de hersenen voor de produktie van juist voldoende brandstoffen voor die inspanning. Bij plotselinge voor het dier on controleerbare inspanning produ ceert het bijniermerg een teveel aan adrenaline en te weinig noradrena line. Het gevolg is een verhoogde bloeddruk en een overproduktie aan brandstoffen, met name gluco se. Adrenaline beïnvloedt dus tege lijkertijd de werking van hart en bloedvaten en de energiehuishou ding. Scheurink: "Je mag die resul taten natuurlijk niet zomaar over brengen naar mensen. Toch mag je wel enkele vergelijkingen trekken." Elfstedenrijders "Als ik lees dat elfstedenrijders lan ger en gezonder leven, verbaast mij dat niet. Elfstedenrijders zijn men sen die zich het hele jaar bewust zijn van hun conditie om die ene keer een grote prestatie te leveren. Dat betekent een gecontroleerde en be heerste inspanning. De hersenen zorgen er dan voor dat de gebruikte lichaamsonderdelen voldoende brandstof krijgen, zonder overpro duktie van glucose en andere brandstoffen, die zich overal in het lichaam verspreiden". Daaruit blijkt voor Scheurink dat beetje stress, vertaald als fysie ke inspanning, altijd goed is. Waar mensen langdurig blootstaan aan ongecontroleerde en niet beheers bare stress is het omgekeerde het geval. Hoge bloeddruk en zware hartbelasting zijn het gevolg. Bo vendien heeft de overproduktie van glucose, vetzuren en insuline een negatieve invloed. "Het is een be kend feit dat lichamelijk goed ge trainde suikerpatiënten minder in suline nodig hebben". Zijn onderzoek heeft Scheurink al een uitnodiging uit de Verenigde Staten opgeleverd. Aan de universi teit van Seattle heeft hij anderhalf jaar onderzoek verricht Hij is terug gekomen omdat hij zich in Gronin gen meer thuis voelde. Voor zijn werk is hij nu ook in Nederland be loond in de vorm van een beurs van de Koninklijke Nederlandse Acade mie voor Wetenschappen. "Dit is toch het leukste werk dat ik me kan indenken. Dat blijkt ook al uit het feit dat ik niet heb gekozen vooreen veel beter betaalde baan in de far maceutische industrie". In de serie De Wetenschappers gaan we in op het werk van men sen die zich aan verschillende universiteiten bezighouden met wetenschappelijk onderzoek. Soms met succes, vaak ook niet. Vandaag de chemicus ir. Arné Siccama, die zich aan de Universi teit Twente bezighoudt met on derzoek naar de risico's bij explo sies. Ir. Arné Siccama onderzoekt de risico's van explosies Overal in het hogedruklab zijn grote douchekoppen bevestigd. "Als je aan die ketting daar naast trekt, komt er een enorme lading water uit", verzekert Ar né Siccama. Veiligheid is bij de faculteit Chemische Technolo gie aan de Universiteit Twente (UT) van groot belang. Er wordt van alles aan gedaan om onge lukken bij onderzoek te voorko men. Niet alleen worden onder zoekers en studenten op hun verantwoordelijkheid aange sproken, ook zijn allerlei voor zorgsmaatregelen getroffen. Zoals bijvoorbeeld die douches. Als iets of iemand in brand staat, kan het vuur zo snel mo gelijk worden geblust. Zelfheeft Arné Siccama de douches nog nooit 'uitgeprobeerd'. "Er ge beuren maar heel weinig ongeluk ken", zegt de onderzoeker m het la boratorium. "Echte calamiteiten kan ik me zelfs niet herinneren. Je moet er daarom juist voor uitkijken dat de aandacht niet verslapt. Je bent gauw geneigd om bij routi neklusjes geen veiligheidsbril op te zetten, 'omdat er toch niets ge beurt'. Die laksheid is de mens wel een beetje eigen. Veilig handelen Chinese varkens- en eendenboerde rijen zijn mogelijk de bron van de grote griepepidemieen die over de wereld trekken. Dat heeft de Franse griepexpert, professor Claude Han- noun, gezegd. Hannoun, directeur van het Na tionale Griepcentrum van het Pas teur Instituut in Parijs, zei dat be wezen is dat gekruiste virussen van mensen en dieren betrokken zijn bij de wereldwijde griepepidemieen. Zulke virussen ontstaan gemakke lijk wanneer mensen varkens en eenden in kleine ruimtes houden, zoals dat in Centraal-China gemeen goed is. Juist uit die streek komen de wereldwijde griepgolven voort, aldus Hannoun. Houding Veiligheid moet een houding zijn, vindt de chemicus. "Het moet iets heel alledaags zijn. Wetenschappers moeten automatisch veilig hande len. Eigenlijk nog meer dan dat. De meeste ongelukken gebeuren in het dagelijkse leven, binnenshuis voor namelijk, doordat mensen vaak erg gemakkelijk en te lichtzinnig met gevaarlijke situaties omgaan. Bij onderzoek is lichtzinnigheid na tuurlijk helemaal uit den boze. Een onderzoeker moet daarom constant aandacht schenken aan het veilig heidsaspect". Siccama's onderzoek draait m wezen om veiligheid. De promoven dus houdt zich namelijk bezig met explosies, of eigenlijk met het ver mijden daarvan. Hij onderzoekt met name de invloed van gasstro- ming op explosies. Vooral in de che mische industrie kunnen ontplof fingen plaatshebben. Door bepaal de reacties kan de druk in buizen of vaten enorm toenemen. Daarbij kunnen de krachten zo hoog wor den dat een buis of vat het begeeft, met als uiterste gevolg dat de hele boel uit elkaar springt. Rotje Siccama vergelijkt het verschijn sel met de knal van een rofje. "In knalvuurwerk heeft na ontsteking een heftige reactie plaats. Dat kan je wel zien als je een doormidden ge broken rotje aansteekt. Het vuur spuwt dan alle kanten op. Toch geeft ie in dat geval geen knal, door dat de huls is beschadigd. Bij een goed rotje is papier heel strak om het kruit gewikkeld. Zodoende ont staat door de reactie een te grote druk, met een explosie als gevolg". Arné Siccama experimenteert met een indrukwekkende opstel ling, buizen, vaten en metertjes. Uit voorzorg is het 'bouwwerk' onder gebracht in een bunker met een hal ve meter dikke muur. "Tijdens ex perimenten moeten we buiten de bunker zijn", benadrukt hij. "Toch is de kans erg klein dat er iets verve lends met de opstelling gebeurt. Er zijn uit veiligheidsoverwegingen veel maatregelen getroffen op ver schillende niveau's". Egoïsme is daarbij troef, zegt Siccama. "Eerst ik. de onderzoeker, vervolgens de apparatuur en dan pas het milieu, de omgeving." zijn met elkaar verbonden. Siccama: "Als de druk bijvoorbeeld te hoog wordt, gaan de veiligheidsventielen open. Daar door ontsnapt een hoeveelheid gas. waardoor de druk niet nog hoger wordt. Op dit niveau wordt niet al leen de onderzoeker beschermd, maar tegelijkertijd blijft ook de ap paratuur geheel intact". In bepaalde extreme situaties kan de opstelling niet volledig worden gespaard. Bescherming van de on derzoeker staat dan voorop, zegt Siccama. "Door bewust een zwakke plek in de opstelling aan te brengen, hoeft ook niet alles er aan te gaan. Je kunt zo'n onderdeel vergelijken met een slechte plek in een fiets band. Als je de band oppompt, zal hij hoogst waarschijnlijk op die plaats knappen. En dan kan de band in veel gevallen nog goed gere pareerd worden". Ingebouwd Bij hogedruk-constructies wor den zwakkere onderdelen inge bouwd. Van dun metaal bijvoor beeld. Siccama: "Bij een veel te ho ge druk zal eerst zo'n zwakke plek kapot gaan, waardoor de opstelling onklaar wordt gemaakt Reparatie is dan mogelijk door de zwakke plek te vervangen". En in zeer extreme gevallen is de bunker er nog. "Als de constructie onverhoopt toch helemaal uit el kaar spat, heeft een onderzoeker dus maar weinig te vrezen", stelt Ar né Siccama. Formeel is er dus nog een ander niveau: bescherming van kMl milieu. Bepaald onderzoek kan bij calamiteiten ook nadelige gevolgen hebben voor de omgeving. Bijvoor beeld als er met erg giftige stoffen wordt geexperimenteerd. In een dergelijke situatie moeten ook op het niveau van het milieu maatrege len worden getroffen. "Gelukkig", zegt Siccama. ..heb ik daar niet mee te maken. Bij mijn onderzoek kan niets gebeuren dat mogelijk gevaar lijk is voor het milieu." Het explosie-onderzoek is inte ressant voor bedrijven die met hoge druk werken. Vooral als ze willen nadenken over hoe ze explosies kunnen voorkomen. Siccama "Zo lang gassen onder hoge druk met voldoende snelheid blijven stro men, is er niets aan de hand. Het ex- plosie-gevaar is groter als gas stil komt te staan. Dat moetje dus zien te voorkomen. In een opstelling moet je daarom bijvoorbeeld niet te scheutig zijn met hoeken In bepaal de hoeken gaat gas namelijk minder snel stromen, of stilstaan. Ook als, om maar wat te noemen, een com pressor uitvalt, komt gas stil te staan. Voor dergelijke gevallen moeten voorzorgsmaatregelen zijn getroffen". Promoveren Arné Siccama is van plan om vol gen jaar op z'n onderzoek te pro moveren Daarna wil hij het liefst het bedrijfsleven in "Medewerkers aan de universiteit zijn vaak minder mobiel dan onderzoekers in bedrij ven. Het lijkt me niet echt leuk om voor altijd vast zitten aan een be paald onderzoeksterrein. Ik wil ook wel eens wat anders. Toch voel ik me wetenschapper in hart en nie ren. Ook in het bedrijfsleven zou ik in elk geval de eerste jaren graag on derzoek willen bleven doen".

Historische Kranten, Erfgoed Leiden en Omstreken

Leidsch Dagblad | 1991 | | pagina 13