Elektromachnetisme biedt ruimtevaart nieuwe kans Hollandse kwakkelwinter op een Antarctisch eiland \V\VI i =U WHM TNO doet onderzoek naar hypersonisch kanon Eerste grote Nederlandse expeditie naar Zuidpool 'Art meets Science' krijgt vervolg in Tsjechoslowakije verkorting levensduur kernafval geeft veel problemen DINSDAG 18 SEPTEMBER 1990 EINDREDACTIE HANS SONDERS Militairen zijn laaiend enthousiast over de elektromagnetische railver sneller die in de Delftse afdeling puls- fysica van het Prins Maurits-laboraio- rium TNO in proefopstelling staat. Door toepassing van elektromagnetis me kan een projectiel met een 'railgun' veel sneller en preciezer worden afge vuurd dan ooit mogelijk zal zijn met kruit. Ideaal voor het neerhalen van laagvliegende jagers, geleide wapens of buiten gevecht stellen van zwaar ge pantserde tanks. Het afvuur- of beter gezegd, het lan- ceerplatvorm is zelfs veel veiliger om dat het wapen geen explosieven nodig heeft. Het lanceerproces leent zich verder prima voor robotisering, het geen bij tegenaanvallen nogal wat slachtoffers bespaart. En de projectie len zijn ook nog eens een stuk goedko per dan de 'ouderwetse' granaten. Samen met de Amerikaanse over heid heeft TNO 24 miljoen gulden uit getrokken om in Delft studie te ver richten naar de toepassingsmogelijk heden van elektromagnetisme. "Over tien jaar moeten er mijlpalen bereikt zijn denkt dr. W.J. Kolkert, leider van het onderzoeksprograma. Die mijlpalen zouden overigens best wel eens op een heel vreedzaam vlak kunnen liggen. Want even gemakkelijk als een granaat, kan met behulp van deze techniek ook een satelliet de ruimte in worden geschoten. En inge bouwd in een raket komen dankzij de railversneller nu nog ver gelegen pla neten ineens een stuk dichter bij het menselijk bereik. Elektromagnetisme lijkt de kracht van de toekomst. Van onze correspondent Arnoud Cornelissen DELFT (GPD) Halverwege de jaren tachtig droeg TNO-fysicus dr. Kolkert een belangrijke steen bij in de ontwikkeling van het Strategie Defense Initiative (SDI), dat als het Starwars-project nogal wat stof deed opwaaien. Toen hij weer terugkeerde bij TNO, pleitte hij voor onderzoek op het gebied van pulsfysica en haar toepassingen. Het onderzoekscentrum had niet zoveel bedenkin gen tegen deze plannen, omdat op dat vlak in Nederland geen ken nis aanwezig was. Maar ook omdat de Verenigde Staten hadden toegezegd voor 5 miljoen dollar in de kosten te zullen bijdragen als het railkanonproject in Nederland van de grond zou komen. Dat leidde in 1988 tot de oprichting van de afdeling pulsfyscia. De eerste resultaten zijn binnen. Al kort na de opening lukte het in de proefopstelling door middel van elektro-magnetische kracht stukjes aluminium met een gigantische snelheid weg te schieten. Tweede wapenfeit: in het labora torium ontwikkelden de weten schappers een bipolaire batterij die in een fractie varf een seconde zijn opgeslagen energie kan vrijmaken. En daar zat de technische wereld net op te wachten. Want zo'n 'em mertje stroom' dat je in een keer kunt leeggooien, is essentieel voor de hele pulstechniek en in het ver lengde daarvan het railkanon. Geheim "Er is een breed scala van civiele toepassingen voor pulstechniek en de mogelijkheden van de railver sneller. Om die redenen wilde TNO aan het onderzoek beginnen. Daar naast was er de financiële bijdrage van de Verenigde Staten die vooral geïnteresseerd waren in de onder zoeksresultaten met de versneller. Dus hebben we in Delft eerst maar een railversnellersysteem ge bouwd. Je moet toch ergens begin nen", vertelt Kolkert in zijn door veiligheidsmaatregelen omgeven Delftse kantoor. Strakke bordjes waarschuwen de bezoekers dat in het laboratorium de wet op de staatsgeheimen van toepassing is en fotograferen is ver boden. "Nou ja, zeg maar wat je op de plaat wilt zetten. Dan kijk ik wel of het kan", grijnst Kolkert, staande naast het geheime lanceersysteem dat voor een leek niet veel meer weg heeft dan een in stukjes gehakte aluminium buis met draadjes. "Bezig zijn met de dingen die zich voordoen aan de kim van de weten schap", zo noemt Kolkert zijn werk. Het onderzoek in het TNO-laborato- rium is gloednieuw en grenzenver leggend. Toch is elektromagneti sche energie al sinds de vorige eeuw bekend. En aan het begin van deze eeuw demonstreerde de Noorse ge leerde Kristian Birkeland de wer king daarvan in de praktijk. Hij vroeg zelfs een patent aan voor zijn elektromagnetisch kanon. De ge leerde kampte echter met het pro bleem dat voor een goede werking in een korte tijd, energie met een ui terst hoge stroom beschikbaar moet zijn. Pas in 1978 kwam een Ameri kaans geleerde met een generator op de markt die de benodigde ener gie bij stroompulsen van vele mil joenen ampères naar believen kon leveren. Bij de pulstechniek wordt doodge wone stroom in een apparaat opge Dr. Kolkert van TNO in het geheime laboratorium voor pulstechniek met op a slagen. Die opgeslagen elektriciteit wordt omgevormd tot magnetische energie. En door al die opgeslagen pakketjes stroom heel sterk samen te ballen, te comprimeren, en in zeer korte tijd vrij te maken, ontstaat er een stroomstoot met een gigantisch vermogen. "Het gaat er dan om die pulsvormende netwerken zo in el kaar te zetten, dat je die puls kunt beheersen. Dan kun je van tevoren bepalen wanneer die stroomstoot vrijkomt, hoe sterk en hoe lang die moet zijn. Dat is dan een kwestie van knoppologie", legt Kolkert uit. De pulsen zijn bij voorbeeld no dig om het kanon te laten werken. Maar er zijn legio andere toepassin gen denkbaar, waarbij de door TNO ontwikkelde batterij van groot nut kan zijn. Kolkert: "Het is mogelijk daar mee een gepulst magnetisch veld op te bouwen dat goed gericht en gedoseerd, materialen zou kunnen bewerken. Verder is het met behulp van deze techniek mogelijk uiterst precieze lassen te maken. Zo is er een groot aantal processen te be denken waardoor de efficiëntie aan merkelijk groter wordt als de beno digde energie niet continue maar gepulst wordt aangevoerd. De be heersbaarheid wordt veel groter". Snel Het principe van een hyperkanon gebaseerd op de railversneller be rust op de zogenoemde Lorentz- kracht. De lanceerinrichting be staat uit twee rails waarover een be- Van onze correspondent Kees Wiese De voorbereidingen voor de eerste grote Nederlandse expe ditie naar Antarctica (van 1 de cember tot 2 februari) komen op gang. "Ik begin daardoor toch wel een redelijke voorstel ling te krijgen van wat ons op King George Eiland te wachten staat. Een Hollandse kwak kelwinter, waarbij ik aanneem dat de wisseling van weertype wat sneller en af en toe extre mer zal zijn, met nu en dan een sneeuwstorm. We zitten relatief noordelijk en het is er midzo mer. Maar misschien ben ik te optimistisch", zegt prof. dr. W. Wolff, wetenschappelijk direc teur van het Rijksinstituut voor Natuurbeheer in Leersum (RIN) en leider van de expedi tie. Prof. Wolff, die halverwege de expe ditie zijn vijftigste verjaardag viert, was nooit eerder in een poolgebied. Wel maakte hij expedities naar war me landen, met name naar West- Afrika -"echt in de woestijn"-, waar het RIN belangrijk onderzoek doet in het waddengebied van Maureta- nië. Prof. Wolff studeerde biologie en ecologie in Leiden. Zijn vervangen de dienstplicht bracht hem naar het Delta Instituut voor Hydrobiolo- gisch Onderzoek (DIHO) in Yerse- ke, waar hij bleef totdat hij in 1975 hoofd werd van de RIN-afdeling estuariëne ecologie op Texel. Op zijn werk in Yerseke promoveerde hij in 1973; wetenschappelijk direc teur van het RIN is hij sinds 1987 en tevens hoogleraar aquatische ecolo gie in Wageningen sinds een goed jaar. Wat is er niet? De eerste voorbereidingen voor de expeditie bestaan in hoofdzaak uit het vergaren en uitwisselen van in formatie. Het Poolse onderzoeksta- tion Henryk Arctowski biedt de ex peditie huisvesting en helpt bij vra gen zoals: wat is er aanwezig? En vooral: wat is er niet en moet dus worden meegenomen? Er is elektri citeit, maar passen onze stekkers in het stopcontact? Maar er zijn meer ongewisheden. Hoe reizen de deelnemers er heen? Worden zij door de Chileense lucht macht naar het eiland gebracht of wordt het drie dagen varen van af de haven Ushuaia op Vuurland met het Poolse hydrografische vaartuig, dat ook al is vernoemd naar de Pool se poolreiziger Henryk Arctowski (1871-1959). Wordt het dit schip, dat in oktober al in een Nederlandse ha ven aanlegt om de uitrusting van de expeditie aan boord te nemen en in het poolgebied ter beschikking van de Nederlandse onderzoekers blijft? Of toch het zusterschip 'He- weljusz'? Spreekt iemand van de bemanning wel een andere taal dan Pools en Russisch en zo niet, welk expeditielid kan dan als tolk funge- Vogelstand Maar elk van de expeditieleden zit ook met eigen vragen. Hoe is bij voorbeeld de huidige vogelstand in de directe omgeving van het onder- zoekstation? Men beschikt over tien tot twaalf jaar oude gegevens. Voor het langer observeren van vo gels is het vrijwel zeker nodig dat Stellingen Het groene broekje waarmee de atleet de indruk heeft in elke wedstrijd goed te presteren, in tegenstelling tot het blauwe broekje waarmee het steeds lijkt mis te lopen, zou op de lijst van verboden dopingmiddelen ge plaatst moeten worden. (E.L.L. Soetens, RUL) Propaganda tegen het roken heeft weinig zin als de behoefte, waaruit het roken voortkomt, niet verstaan wordt. Wellicht be spaart een weining roken een psychiater. (L.A. Kopmels, RUL) Het is hoog tijd, dat in de kerken van gereformeerde signatuur de tucht op leer en leven in ere wordt hersteld. Milieuvriendelijk geproduceer de en verhandelde produkten dienen beschermd te worden met een wettelijk erkend keur merk; het is niet meer dan billijk deze produkten volgens het lage BTW tarief te belasten. Hoewel weinigen weg zijn van snelwegen, blijven er nog min der van weg. (P.J. Boogaard, RUL) een paar onderzoekers op flinke af stand van het onderzoekstation (mogelijk zelfs op een ander eiland) gaan kamperen. Dan is het wel zaak al in oktober een goede tent aan boord van het Poolse schip te bren gen. In het onderzoeksprogramma houdt men onomwonden de moge lijkheid open dat enkele gezonde vogels ten behoeve van de weten schap zullen worden gedood. Het gaat om onderzoek naar de ecologie van enkele soorten stormvogels, die alleen aan land komen om te broe den: de kaapse duif (Daption capen- se), de antarctische stormvogel (Thalassoica antarctica), de sneeuw stormvogel (Pagodroma nivea), de zuidelijke stormvogel (Fulmarus glacioloidis), de Wilsons' stormvo gel (Oceanites oceanicus) en ook om de zuidelijke reuzen-stormvogel (Macronectes giganteus), die zo groot wordt als een klein soort al batros. Rol zeevogels Naar de eerste vier soorten loopt al langer een onderzoek van RIN-me- dewerker J.A. van Franeker. In 1986-1987 ontdekte hij dat het voed sel van deze vier stormvogelsoorten bij Ardery Eiland hoofdzakelijk uit vis bestaat, terwijl verwacht werd dat zij zich vooral met het kreeftje krill zouden voeden. Nu moet blij ken of de vogels die op King George Eiland broeden dezelfde voedsel- voorkeur hebben. "Als de voorkeur voor vis ook geldt voor een groter geografisch gebied en andere sei zoenen, verandert dat ons inzicht in de rol van zeevogels in het Antarcti sche ecosysteem", aldus het onder zoeksprogramma. Bij dit onderzoek worden de vo gels met de hand op het nest of met een net bij het aanvliegen gevan gen, gewogen en geringd. De heftig stinkende maaginhoud wordt ver zameld, op alcohol gezet of ingevro ren voor latere analyse in het labora torium. Onderzoek vervuiling Er loopt tevens een onderzoek om via stormvogels de vervuiling van Antarctica door gechloreerde kool waterstoffen (PCB's), zware meta len en plastics in kaart te brengen. 'Het zuidpoolgebied geeft door zijn geïsoleerde ligging het 'globale' peil van vervuiling weer, daardoor heeft het zowel een signaal- als een moni torfunctie. Tijdens vroeger onder zoek heeft het RIN de aanwezigheid van die organochloor-verbindin- gen, zware metalen en plastics in stormvogels gemeten en dat onder zoek wordt nu geïntensiveerd. wegend deel gaat: de armatuur. Door die onderdelen onder stroom te zetten, ontstaat een magnetisch veld, dat samen met de stroom die armatuur naar voren drukt. Als voor dat bewegende deel een voor werp wordt geplaatst, zal dat met dezelfde snelheid worden voortbe wogen. Hoe meer stroom er door de rail en de armatuur wordt geleid, hoe hoger de snelheid wordt. Militairen zijn vooral daarom in dit hyperkanon geïnteresseerd. Want niet alleen de veel grotere vuurkracht is interessant, juist de regelbaarheid daarvan biedt de mo gelijkheid tot uiterst precies schie ten. Bij het afvuren van projectielen zoals dat nu gebeurt, is de snel- heidsgrens eigenlijk wel bereikt. Het is niet mogelijk om met cherqi- sche middelen een explosief te ma ken waardoor een projectiel sneller dan 2000 meter per seconde zou kunnen gaan. Een doorsnee kanon schiet projectielen weg met een snelheid die niet boven de 1500 me ter per seconde komt. Het elektro magnetische kanon kan met de toe passing van de huidige materialen een snelheid van 40 tot 60 kilometer per seconde scoren. "In ons onder zoek gaat de interesse uit naar snel heden tot 3 tot 4 kilometer per se conde. En het ziet ernaar uit dat het geen probleem voor ons is om dat te behalen", zegt Kolkert met enige Science fiction Snelheid is van groot belang bij het doorboren van pantserplaten. Als die maar groot genoeg is, kan je bij voorbeeld zelfs een kaars dwars door een deur heen schieten. Het doorbreken van de natuurkundige grens waarvoor je wordt gesteld als je met chemische explosieven voor werpen de lucht in jaagt, biedt ech ter ook veel aangenamere perspec tieven dan het aan flarden schieten van tanks. Bij voorbeeld de ruimte vaart. "Het is een dure grap om een sa telliet de ruimte in te krijgen met behulp van een raket of een space- shuttle. Theoretisch is het geen en kel probleem om zo'n kunstmaan met behulp van een railversneller in een baan om de aarde te krijgen", zegt Kolkert. "Ook het lanceren van bemande of onbemande raketten gaat veel eenvoudiger. De stuw kracht die nodig is om van de aarde los te komen, wordt met een ver sneller veel gemakkelijker bereikt dan met behulp van de huidige ra ketbrandstof. Het is zelfs goed denkbaar om een railversneller in te bouwen in een raket. In plaats van een projectiel verschiet je bij voor beeld plasma uit de versneller. De tegenwerkende krachten die daar bij ontstaan, zorgen dan voor de voorstuwing of de koerscorrectie van de raket". Dat de theorie van voortstuwing door middel van elektromagnetis me haalbaar is, hebben de weten schappers in Delft al onomstotelijk bewezen. Het gaat er nu om dat het apparaat geschikte afmetingen krijgt om het in de praktijk te ge bruiken. Want voorlopig past een goedwerkende railversneller nog niet echt in een tank of een raket. "We gaan de komende jaren hard werken aan oplossingen op het ge bied van engeneering. Daarnaast studeren we op andere zaken die met pulstechniek en railversnellers samen gaan. Zo werken we aan het opwekken van energie met behulp van. een omgekeerde railversneller. Nee, voor normale stroomopwek king is dat nooit te gebruiken. Maar het is misschien wel een veel betere manier om energie op te wekken voor pulstechnieken dan met be hulp van een condensatorbank of een batterij. Ik zeg niet dat het zo is. maar het zou zeker kunnen. Dat gaan we nog onderzoeken". UTRECHT (GPD) - "Goede bedoe lingen zijn niet meer genoeg, het komt nu op daden aan". Dat was de slotconclusie die panelvoorzitter Brian Redhead trok bij de afsluiting het vijfdaagse symposium 'Art meets Science and Spirituality in a changing Economy', afgelopen week in Utrecht. De natuurkundige Fritjof Capra, oud-minster H.J. Witteveen, kun stenares Marina Abramovic en filo soof Raimon Panikkar vormden de interessante sprekers op de laatste dag van het symposium dat. zo werd jongstleden vrijdag bekend gemaakt, binnen korte tijd een ver volg krijgt. De Tsjechoslowaakse president Vaclav Havel heeft de or ganisatie van 'Art meets Science' samen met de twintig forumleden in Praag uitgenodigd om de ge sprekken voort te zetten. Een mooi gebaar van Havel, die zelf de perso nificatie is van de ontmoeting tus sen kunst, wetenschap en spirituali teit in een veranderende economie. Wat de vijf forumdagen hebben losgemaakt bij de managers, die het voornaamste publiek vormden, is natuurlijk de grote vraag. Het ant woord is even interessant als oncon troleerbaar. Want zo de managers al een andere kijk op 'de zaak' hebben gekregen, dan zal dat niet onmidde- lijk blijken. Veranderingen kosten tijd en zijn, tenminste in dit geval, niet direct meetbaar. Bovendien was het symposium geen cursus waar praktische tips werden gegeven. Integendeel: slechts goede verstaanders hebben uit de veelheid van statements, theorieën en fantasieën,.die vijf da gen lang over de tafel vlogen, iets kunnen oppikken dat mogelijk een aanzet kan zijn tot 'nieuwe inzich- Menselijke maatschappij Dan denk ik onder meer aan de bij dragen van forumleden als profes sor Varela en Moeder Tessa Bie- lecki, die samen de derde symposi umdag tot de meest boeiende maak ten. Bielecki, een Amerikaanse non die economie, Frans en Russisch studeerde en actief is in de interreli gieuze Oost-West gesprekken, was de eerste die het symposium zelf ter discussie stelde, door te constate ren dat er achter de tafel geen spra ke was van een uitwisseling van ideeën of een constructieve discus sie, maar dat iedereen slechts zijn eigen stokpaardjes bereed. "Het gaat er om", aldus Bielecki, "samen te onderzoeken hoe we onze mense lijkheid terug kunnen krijgen: een menselijke wetenschap, een mense lijke economie en een menselijke religie. Die meer menselijke maat schappij is alleen tot stand te bren gen door een radicaal andere opstel ling, waarin de menselijke waarden prevaleren boven economische". Varela, professor voor cognitieve wetenschap aan de Ecole Polytech- nique in Parijs, voegde.daaraan toe dat het essentieel is dat mensen niet alleen moeten horen wat ze willen horen. Een belangrijke opmerking voor een gezelschap dat voornamelijk bestond uit geslaagde zakenlieden, die dan misschien wel van hun di rectie het verzoek hadden gekregen om zich open te stellen voor nieuwe visies maar niet allemaal even be trokken leken. Alhoewel ze, ge vraagd naar hun ervaringen, zonder uitzondering meldden dat de bij eenkomst hun aan het denken had gezet. Aan het proces van ver korten van de levensduur van kernafval is een groot aantal problemen verbon den. Toch verdient dit pro ces de aandacht, omdat door het verkorten van die levensduur het vraagstuk van het opbergen van kern afval beter te overzien en te beheersen zijn. Het is nu echter niet te zeggen of het hier om een begaanbare weg gaat. Dat schrijven de minister van econqmische zaken, An- driessen, en van milieube heer, Alders, aan de Tweede Kamer. De ministers wijzen erop dat verkorten van de levensduur van kernafval geen alternatief is voor op slag onder de grond. De mi nisters stellen dat "kern energie serieus moet wor den onderzocht als optie voor de toekomst". Daarom njoeten studies naar opslag van kernafval in zout voort gaan. Plannen voor verkorting van de levensduur van kernafval stammen uit de jaren zeventig, maar zijn toen opgegeven. Onlangs zijn de plannen weer opge nomen door Japan en het Atoomenergie-agentschap van de Europese Gemeen schap, Euratom. De achter liggende gedachte daarbij is de volgende. Kernafval bestaat uit een groot aantal stoffen. Sommige verliezen na korte tijd hun radioacti viteit, maar bij andere duurt dat honderdduizenden ja ren. De langlevende radio actieve stoffen zijn bepa lend voor het risico op lan ge termijn. Als het mogelijk zou z(jn de langlevende ra dioactieve stoffen om te zet ten in kortlevende, dan zou het risico voor de lange ter mijn een stuk lager zijn. De gebruikte brandstof uit kerncentrales zit in lan ge buizen, de brandstofele menten. Verkorting van de levensduur vereist aller eerst dat de verschillende radioactieve stoffen uit deze brandstofelementen worden verwijderd. In een opwerkingsfabriek wordt uit de gebruikte elementen het in de kerncentrale gege- vormde plutonium en het nog resterende uranium ge haald. De rest is kernafval, een cocktail van stoffen met zowel lange als korte le vensduur. Daarom zou dit kernafval opnieuw behan deld moeten worden, waar bij de langlevende stoffen worden afgescheiden. Dit gebeurt nu nergens ter wereld en er is zeker vijf tien jaar onderzoek nodig naar de vraag of het kan Stel dat dit onderzoek een gunstig resultaat oplevert en men de langlevende ra dioactieve stoffen afge scheiden heeft. De volgen de stap is de omzetting m kortlevende stoffen. Dat kan het best in snelle kweekreactoren, maar dat is een type centrales waar bijna niemand voor voelt. De omzetting kan echter ook gebeuren in centrales van het type Dode waard of Borssele. Daartoe worden de radioactieve 9toffen in brandstofelementen ver werkt die in de centrale worden gebracht. Na een jaar moeten de elementen vervangen wor den en weer naar een op werkingsfabriek worden gestuurd. Dan is nog maar een klein deel van de lang levende stoffen omgezet. Volgens het Engelse Atoomagentschap duurt het dertig jaar voordat 99,9 percent van de langlevende stoffen behandeld is. De ge vormde kortlevende radio actieve stoffen zenden veel meer straling uit. Dat bete kent een hogere belasting voor het personeel dat be trokken is bij de opwerking en de fabricage van brand stofelementen. De kortlevende radioac tieve stoffen blijven enkele eeuwen een gevaar opleve ren. De ministers An- driessen en Alders stellen dan ook dat dit afval "een voor menseluke begrippen nog lange levensduur" heeft. Het gaat hier niet om een echte oplossing van het kernafvalprobleem. De mi nisters blijven opslag in zout derhalve nog steeds wenselijk vinden.

Historische Kranten, Erfgoed Leiden en Omstreken

Leidsch Dagblad | 1990 | | pagina 27