Wat gebeurt er als je een kernbom in een vulkaan gooit?

Vulkaanuitbarstingen behoren tot de meest verwoestende natuurfenomenen die we kennen, en ze zijn verantwoordelijk voor minstens één van de grote uitstervingsgolven die de aarde gekend heeft. Ze spuwen lava, puin, stof en gassen in het rond en kunnen zelfs de samenstelling van de atmosfeer veranderen. Een kernbom is dan weer een van de meest vernietigende uitvindingen die de mens ooit gemaakt heeft. Kernbommen verpulveren alles in de onmiddellijke omgeving en bestralen en verbranden alles in een ruimere straal. En wat zou er nu gebeuren als we die dodelijke creatie van de mens zouden combineren met die van de natuur?
Een uitbarsting van de Slamet-vulkaan op Java in 2014.

Het korte antwoord op de vraag is: "niets". Het kan een vervelend technisch detail lijken, maar een bom, zelfs een kernbom, in een kokende heksenketel van magma gooien, zou uitdraaien op een enorme sisser. De bom zou immers smelten, zonder dat er een nucleaire reactie plaatsvindt.

Een kernbom bestaat immers uit een reeks explosieven en een radioactieve kern uit verrijkt uranium of plutonium. Om een verwoestende nucleaire explosie te krijgen, moeten de explosieven allemaal afgaan in een zorgvuldig getimede reeks, om zo voldoende energie op te wekken om in de kern een nucleaire reactie op gang te brengen. Eens die reactie op gang is gebracht, is ze niet meer te stoppen, maar als men zomaar een kernbom in een magmakamer dropt, zou ze gewoon smelten, met radioactieve kern en al. (Als de vulkaan later zou uitbarsten, zou een deel van de lava en de as die wordt uitgestoten, radioactief kunnen zijn, dat wel.)

De Semeru of Mahameru-vulkaan (met de rookpluim) op Java, een voorbeeld van een stratovulkaan (foto: Jan-Pieter Nap via WikimediaCommons).

Boven de kratermond

Een catastrofale explosie veroorzaken, lukt dus niet door de kernbom in de krater te gooien, maar men zou ze kunnen laten ontploffen boven de kratermond van de vulkaan of ze op miraculeuze wijze laten ontploffen in de magmakamer onder de vulkaan.

Van deze twee opties, is de eerste de minst explosieve. Als de vulkaan een stratovulkaan is, een kegelvormige vulkaan, zal de nucleaire explosie wel een beetje cosmetische chirurgie verrichten aan de top van de vulkaan, maar waarschijnlijk zal ze geen uitbarsting veroorzaken. De schokgolf van de ontploffing heeft een te kleine straal om de magmakamer te bereiken en daar een uitbarsting te veroorzaken.

De nucleaire explosie zelf zou uiteraard wel gevolgen hebben: ze zou een vuurbal voortbrengen, die alles en iedereen in de omgeving zou verassen, en ook de typische paddenstoelwolk zou te zien zijn. Verder weg zou er een hogedruk schokgolf te voelen zijn, die zelfs betonnen gebouwen kan omver werpen, en over een nog groter gebied zou zich radioactieve straling verspreiden. En als laatste zou er over een nog groter gebied thermische straling te voelen zijn, warmte, die mensen derdegraadsverbrandingen zou kunnen geven.

Maar een vulkaanuitbarsting zou er waarschijnlijk niet van komen. Fat Man, de bom die door de Amerikanen op het einde van de Tweede Wereldoorlog op Nagasaki is geworpen, had een vuurbal met een straal van 200 meter. Vergeleken met een niet al te grote vulkaan, Mount Saint Helens in de VS bijvoorbeeld, is dat niet veel. Mount Saint Helens is 2.550 meter hoog, en Fat Man zou dus hoogstens wat spaanders van de top van de vulkaan afslaan.

De Tsar Bomba, de grootste bom die de Sovjets ooit getest hebben, zou een veel groter effect hebben op de structuur van de vulkaan. De straal van de vuurbal van de Tsar Bomba is 3.000 meter, en ze zou dus de hoogte van Mount Saint Helens flink aantasten. En er zou een uitbarsting kunnen plaatsvinden, als er al magma in de vulkaanopening aanwezig zou zijn, dat slechts een kleine druk nodig zou hebben om uit te barsten. Maar een echte vernietigende uitbarsting, zou pas plaatsvinden als de kernbom op een of andere manier in de magmakamer zou tot ontploffing gebracht worden, zowat een tot tien kilometer onder de grond.

GARY HINCKS/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Een stratovulkaan met de ondergrondse magmakamer.

Magmakamer

Als een kernbom in de magmakamer zou ontploffen - en voor alle duidelijkheid, we hebben momenteel geen enkele mogelijkheid om een bom daar te plaatsen en te laten ontploffen voordat ze smelt -, zou de explosie heet genoeg zijn om de magma en de rotsen in de kamer te laten verdampen, nadat ze radioactief bestraald zijn.

"De explosie zou alles zo snel verwarmen dat het in damp zou veranderen, en wat je dus zou krijgen is een enorme holte vol damp", zei doctor Robin Andrews, een vulkanoloog van de University of Otago in Nieuw-Zeeland. Aan IFLScience zei hij: "Het zou zijn alsof je een fles cola schudt, maar in plaats van een heleboel kleine belletjes, zou je een gigantische bel krijgen."

De bom zou de magma, rotsen en modder bombarderen met radioactieve deeltjes, terwijl er zeer snel een enorme druk ontstaat in de kamer. En dan is er maar een plaats waar de magma, rotsen en de druk naar toe kunnen: naar buiten.

Een deel van het materiaal dat bij de uitbarsting naar buiten zou geduwd worden, zal lava zijn, maar dat is niet het gevaarlijke deel. Het dodelijkst zouden de aspluimen zijn die hoog de lucht in geblazen worden en die zich ver kunnen verspreiden. Zo brachten de aswolken van de uitbarsting van de IJslandse vulkaan Eyjafjallajökull de luchtvaart op het noordelijk halfrond bijna tot stilstand. De wolken van fijn stof strekten zich uit tot Italië, Rusland en de oostkust van de Verenigde Staten.

In ons voorbeeld, zou het stof bovendien radioactief zijn. En door de kracht van de kettingreactie in de bom, zou er veel as gedurende een lange tijd in de atmosfeer geblazen worden, wat een aanzienlijk risico op nucleaire besmetting zou betekenen, op lange termijn.

AP2014

Dorpelingen in Payung op Sumatra haasten zich door de asregen van de vulkaan Sinabung.

Supervulkaan

En nu we toch in het rijk van de fantasie zijn aanbeland, wat zou er gebeuren als we Tsar Bomba tot ontploffing brachten in de beroemdste supervulkaan ter wereld, die van Yellowstone? De supervulkaan valt op door de afwezigheid van een kenmerkende "vulkaanberg", en dat is niet toevallig. De bergen in het centrum van Yellowstone zijn immers weggeblazen bij de laatste uitbarsting van de supervulkaan, zo'n 640.000 jaar geleden, en in de plaats is er nu een caldeira van zo'n 40 op  60 kilometer. Daaronder zit een gigantische bel magma, en zoals men recent ontdekt heeft, zit er dieper nog een tweede, nog groter magma-reservoir.

In het geval van de Yellowstone-supervulkaan zou de kracht van de uitbarsting van de vulkaan de kracht van de kernexplosie volledig in de schaduw stellen. De kernexplosie zou wel een uitbarsting kunnen veroorzaken, maar ook een gat boren in de magmakamer zou dat al doen.

Vulkanoloog Andrews zei aan IFLScience dat een dergelijke explosie een catastrofe zou veroorzaken. "Als je een kernbom diep genoeg in Yellowstone zou begraven, en ze was krachtig genoeg om de magmakamer open te breken, dan veroorzaak je een gebeurtenis die zal leiden tot een uitstervingsgolf. Op dat ogenblik is de kernbom het probleem niet meer. De rampzalige kracht van de vulkaan zou de in vergelijking daarmee miezerige kracht van de bom volledig overheersen."

De lava van de uitbarsting zou waarschijnlijk beperkt blijven binnen de grenzen van het park, maar ook hier zou de lava niet het grootste probleem zijn van de mensheid. Het grootste probleem is het stof dat in de atmosfeer wordt geblazen. Pluimen van koude as zouden uit de grond spuiten, vele honderden kilometers in de omgeving, en de as en het stof zouden het vliegverkeer verstoren,  de oogsten vernietigen en motoren doen stilvallen. Ook zou het water vervuild raken. Mensen zouden geïsoleerd geraken, door het stof zouden er allerlei gezondheidsproblemen opduiken en er zouden voedseltekorten ontstaan. Het stof zou zich zowat over de hele VS verspreiden en zelfs in Europa zou er een fijn laagje vallen. Opnieuw zou dat stof radioactief zijn, met alle gevaren die dat met zich meebrengt.

Bovendien zou een echt grote uitbarsting ook het klimaat aantasten. Vulkanen stoten veel zwavelzuur uit en dat zou zich verspreiden over heel de wereld en de temperatuur flink doen dalen, tot wel tien graden wereldwijd. Mogelijk zou dat ook de moessonregens in Azië verstoren, wat een ramp zou zijn voor de oogsten daar. De koudere temperaturen zouden tussen 6 en 10 jaar aanhouden, en dan zou alles langzaam aan opnieuw normaal worden. Opnieuw zijn het dus het stof en de andere stoffen die in de atmosfeer worden geblazen, die de meeste problemen zouden veroorzaken. Maar zoals gezegd, gelukkig kunnen we een kernbom niet in een vulkaan tot ontploffing brengen...

AP2008

Het Norris Geyser Basin, een bassin met geisers en een vulkanisch meer, in Yellowstone.

Meest gelezen