De klank van de kernbom

Met de explosie van de eerste waterstofbom, een halve eeuw geleden, gaven de Amerikanen een goedbewaard geheim prijs. De technieken waarmee de Sovjets destijds achterhaalden hoe je een H-bom bouwt, spelen nu een rol bij controle van het verbod op kernproeven....

DEZE maand is het vijftig jaar geleden dat de eerste waterstofbom ontplofte. Hoe het zover kwam, mag achteraf gezien gerust een optelsom van misverstanden heten. Eind januari 1950 bekende in Londen de van geboorte Duitse fysicus Klaus Fuchs, sinds 1944 als Brit werkzaam aan het Amerikaanse atoombomprogramma, een spion voor Rusland te zijn.

Fuchs had, gaf hij in een geschreven bekentenis toe, jarenlang ontwerpen en ideeën naar de Sovjets doorgesluisd over kernwapens. En in het bijzonder over een nieuw Amerikaans superwapen: de waterstofbom, waarin energie wordt vrijgemaakt door lichte atoomkernen te versmelten, het proces waaruit de zon zijn immense energie put. Fuchs was erbij toen de Hongaarse fysicus en communistenvreter Edward Teller in 1946 zijn eerste idee daarover schetste.

Op 31 januari 1950, vier dagen na Fuchs' bekentenis, gaf de gealarmeerde Amerikaanse president Harry S. Truman zijn Atomic Energy Commission opdracht de ontwikkeling van de waterstofbom te hervatten. Om de Russen hoe dan ook af te troeven.

Teller toog aan het werk. Ruim twee jaar later, op 1 november 1952, ontplofte op het atol Eniweton in de Stille Oceaan de eerste Amerikaanse waterstofbom. Een apparaat zo groot als een huis, maar het ging om het principe. De bom werkte. Het koraaleiland, waar Teller daags voor de explosie nog onbekommerd in de paradijselijk blauwe lagune had gezwommen, verdampte in zijn geheel.

Op 16 augustus 1953 kwam het in de logica van de Koude Oorlog onvermijdelijke antwoord. In de steppen van Kazachstan ontplofte de eerste Russische waterstofbom, ontworpen door Andrej Sacharov, in een later leven Nobelprijswinnaar voor de Vrede.

Waren de Amerikanen de Sovjets maar net voorgebleven? Dat valt te bezien. In de jaren negentig gaf de hoogbejaarde Duits-Amerikaanse kernfysicus en bomtheoreticus Hans Bethe een heel andere lezing van het verhaal. De informatie, zei hij, die spion Fuchs aan de Sovjets had geleverd, was in feite slechter dan waardeloos.

Toen de Amerikanen in 1950 serieus aan de 'Super' gingen rekenen, bleek snel dat Tellers oorspronkelijke opzet met een gewone kernsplijtingsbom die een vat zwaar waterstof - deuterium - tot fusie brengt, onzin was. Bethe: 'Als de Sovjets op grond daarvan een bomprogramma hebben opgezet, moeten ze binnen de kortste keren hopeloos zijn vastgelopen.'

Pas toen Fuchs allang niet meer in de Amerikaanse wapenlaboratoria rondliep, werd de waterstofbom écht uitgevonden, vooral door creatieve vondsten van de wiskundige Stanislav Ulam en fysicus Enrico Fermi. Die vondsten waren verre van logisch, aldus Bethe. Dat Sacharov op dezelfde reeks ideeën was gestuit, is mogelijk, maar niet waarschijnlijk.

Wie hielp Sacharov dan? In wezen president Truman en Edward Teller zelf, denkt Bethe, via de proef op Eniwetok. Bethe: 'De Sovjets konden ongeveer alles wat ze moesten weten afleiden uit de radioactieve fallout van de eerste Amerikaanse test. Niets wijst een deskundige zo goed de weg. De ironie wil dat Fuchs met zijn verraad vooral de Amerikanen stimuleerde tot het weggeven van hun grootste troef.'

Misschien, zegt KNMI-seismoloog dr. Hein Haak, is de geschiedenis van de waterstofbom, deze maand vijftig jaar geleden, wel het beste bewijs dat het loont een wereld vol kernwapens scherp in de gaten te houden. Haak is als technisch adviseur nauw betrokken bij het verificatieprogramma van het verbod op kernproeven, de in 1996 opgestelde Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty. 'Radioactiviteit is uiteindelijk hét bewijs voor nucleaire proeven. Maar je kunt ook van een afstand al heel veelzeggende aanwijzingen verzamelen.'

Vanuit Wenen wordt gewerkt aan het wereldwijd opstellen van honderden seismische waarnemingsposten, onderwatermicrofoons, snuffelstations voor radioactieve sporen, en luisterposten voor knallen. Rond 2006 moet het systeem klaar zijn voor gebruik. Of het dan daadwerkelijk gaat functioneren hangt af van de vraag of de cruciale landen het verdrag hebben geratificeerd. Tot nog toe willen de VS daar bijvoorbeeld niet aan. 'Eigenlijk zit men in Wenen nu even de periode Bush uit', zegt Haak.

Op het herfstige proefveld van het KNMI in De Bilt staat Haaks collega, geofysicus drs. Läslo Evers bij een meetopstelling voor zogeheten infrageluid. In het gras liggen meterslange poreuze slangen, aan elkaar gezet met koppelstukken uit het aangrenzende tuincentrum, die onhoorbare geluidsgolven met frequenties onder de 20 trillingen per seconde (Hertz) kunnen opvangen.

In een centrale put staat een drukopnemer die signalen via het computernet naar de operations room in de KNMI-villa van Seismologie stuurt. De slangen zijn zo in een stervorm gedrapeerd dat eventuele windruis vanzelf wordt weggemiddeld. Het systeem is een schaalmodel van de luisterstations die de bom-wachters voor ogen hebben.

'Het ziet er wat geïmproviseerd uit', zegt Evers over zijn tuinslangen. 'Maar als testopstelling werkt het perfect.' Op vliegveld Deelen en bij het Drentse Witteveen staan ook zulke stations, deels betaald door de luchtmacht om eventuele onrust naar aanleiding van straaljagers die boven de Noordzee door het geluid gaan, te kunnen beoordelen. Infrageluid van zulke sonic booms doet in de noordelijke provincies soms ramen rinkelen alsof er een aardbeving plaatsvindt. Daar komt ook de interesse van de KNMI-seimologen vandaan: jarenlang was een raadsel hoe Groningers en Drenten bevingen meldden die niet op de seismogrammen voorkwamen.

Registratie van infrageluid is een techniek die in de tijd van de bovengrondse kernproeven in de jaren vijftig even een stevige ontwikkeling doormaakte, maar toen stilviel. Toen die in 1963 verboden werden - het zogeheten beperkte kernstopverdrag LTBT - gingen de kernproeven echter ondergronds. 'Met als gevolg dat de waarnemingstechnieken waarmee de supermachten elkaar beloerden vooral op seismologie gingen rusten.'

Nu er wordt gewerkt aan een meetnet dat de naleving van het alomvattende kernstopverdrag CTBT moet bewaken, is infrageluid weer volop in beeld. Niet zozeer om gigantische bovengrondse explosies uit de jaren vijftig op te sporen, want die zijn met satellieten rechtstreeks te zien. Het gaat vooral om relatief kleine kernwapens die klappen produceren waarvan het laagfrequente deel gemakkelijk duizenden kilometers ver te horen is. Met een netwerk van rond de zestig stations is de hele wereldbol in de gaten te houden, is het voornemen.

Haak en Evers ontvingen vorige week in De Bilt circa vijftig experts uit alle windstreken die zich bezighouden met infrageluid, pakweg viervijfde van alle deskundigheid in de wereld. Hun voordrachten brachten een wereld vol laagfrequent gegrom aan het licht, van stampende oceanen tot wervelstormen tot in de dampkring inslaande meteorieten en de verre vulkaan Etna.

Dat is de achtergrond waartegen bomwachters eventuele overtredingen van het kernstopverdrag moeten zien op te merken. Geen eenvoudige taak, zegt Evers, die met de TU Delft in onderhandeling is over een promotie op het onderwerp. 'Mijn handen jeuken. Het is werkelijk een enorm kabaal in de wereld, veel meer dan we hadden gedacht en lang niet altijd aan een duidelijke bron toe te schrijven. Het vergt een hoop verfijning daar de wezenlijke signalen uit te vissen en uit te peilen.'

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden