Lang werd gedacht dat de kleine deeltjes die radioactieve atoomkernen uitzenden, het voornaamste gevaar vormen. Italiaanse fysici toonden aan dat de terugslag van het deeltje op de rest van de atoomkern veel verwoestender werkt.
Thorium: de langzame sluipmoordenaar
Thorium leek zo onschuldig. Niet giftig en nauwelijks radioactief. De gevolgen waren rampzalig.
Thorium is een zilverachtig, radioactief metaal dat erg goed röntgenstraling absorbeert. In de tijd dat de eerste röntgenfoto’s werden gemaakt, injecteerden doktoren routinematig met thorium-232 dioxide. In de dertiger en veertiger jaren ontvingen zo’n twee tot tien miljoen mensen deze injecties.
Het voordeel van thorium dioxide, of Thorotrast zoals het werd genoemd, is dat het niet onmiddellijk giftig is. Ook is thorium niet erg radioactief: de halfwaardetijd is 14 miljard jaar. Sinds het ontstaan van de aarde is misschien maar een achtste deel van het thorium uiteengevallen.
De lange-termijn gevolgen van de thoriuminjecties bleken echter uitermate akelig. Om te beginnen duurt het ongeveer 22 jaar voordat de helft van alle thorium het lichaam verlaten heeft.
Verder valt thorium, als het eenmaal vervalt, ook in sneltreinvaart uit elkaar. Vier van de vijf tussenproducten vallen in seconden tot hooguit enkele uren uit elkaar. Bij elk verval wordt een alfadeeltje, een heliumkern, uitgestoten. Thorotrast bleek daarom sterk kankerverwekkend, maar dan gemeten over een tijd van decennia. Geen wonder dus dat er naar andere middelen werd gezocht en het middel in de vijftiger jaren verdween.
Zolang het metaal niet of nauwelijks in je lichaam terecht komt is er overigens weinig aan de hand. Er werden enkele grammen bij de patiënten geïnjecteerd. Dat is toxicologisch gezien een enorme hoeveelheid. De gevolgen waren er dan ook naar: een enkele injectie met thorium verkortte de levensverwachting van Duitse patiënten met veertien jaar. Leukemie kwam twintig keer vaker voor bij patiënten, leverkanker zelfs honderd keer vaker.
Alfaverval. Een radioactieve atoomkern stoomt een heliumatoomkern uit. Hier komt het meeste helium op aarde vandaan.
Op hol geslagen kernen gevaarlijker dan alfadeeltjes
Maar hoe verwekken alfadeeltjes schade? Zoals bekend zijn alfadeeltjes in feite helium-4 kernen. Helium is het enige element waarbij het geen enkele wetenschapper ooit gelukt is om het ooit een chemische binding of reactie te laten ondergaan. Kortom: vrij onschadelijk dus. Toch weten we dat thorium desondanks veel kanker veroorzaakt door het beschadigen van bijvoorbeeld DNA .
Evandro Lodi Rizzini en zijn collega’s van de universiteit van het Italiaanse Brescia denken dat natuurkundigen een mechanisme over het hoofd hebben gezien dat nog veel meer schade kan aanrichten. Als een radioactieve kern een alfadeeltje uitstoot, krijgt ook de zware overgebleven kern een stevige dreun. Weliswaar heeft de overgebleven kern een veel kleinere snelheid en energie dan het alfadeeltje, maar het alfadeeltje botst tegen honderden moleculen, waardoor het de energie gelijkmatig afgeeft. De overgebleven kern niet: deze reist misschien maar duizend atomen ver.
Volgens de berekeningen van de Italianen heeft deze overgebleven kern een energie van enkele procenten van die van het alfadeeltje, maar wordt deze energie geconcentreerd op een kleine plek. Volgens het Italiaanse team is de hoeveelheid energie op deze kleine plek zelfs rond de honderd maal groter dan het alfadeeltje zelf. Mogelijk leidt dit tot nieuwe behandelmethodes om de schade door alfastralers te beperken. Een logisch idee lijkt het slikken van anti-oxidanten die voorkomen dat beschadigde molecuulresten als sloopkogels gaan werken.
Geen wonder dus dat kanker volkziekte nummer 1 is geworden.
Het idee van een thorium kernreactor kunnen we dus ook wel verlaten