Bij het lostrekken van plakband komt röntgenstraling vrij

Plakband, bron van röntgenstraling (in vacuüm). foto jupiterimages Tape dispenser.
Plakband, bron van röntgenstraling (in vacuüm). foto jupiterimages Tape dispenser. Jupiterimages

Bij het lostrekken van een stukje plakband van de rol in vacuüm komt plaatselijk zoveel energie vrij dat naast zichtbaar licht ook veel intensere röntgenstraling wordt opgewekt. Zo is het zelfs mogelijk om – in navolging van de allereerste röntgenfoto van Wilhelm Conrad Röntgen uit 1895 – een opname te maken van de botjes in iemands vinger. Hoewel dit verschijnsel al in de jaren vijftig in Rusland werd waargenomen, is het nu pas voor het eerst systematisch bestudeerd. De onderzoekers hebben octrooi aangevraagd (Nature, 23 oktober).

Wie in het donker een stuk plakband lostrekt, ziet vonken op de plek waar het van de rol loskomt. Dit verschijnsel, triboluminescentie, is het gevolg van de wrijving tussen twee oppervlakken die langs elkaar heen bewegen.

Om het nader te onderzoeken maakten natuurkundige Carlos Camara en zijn collega’s van de universiteit van California in Los Angeles een automatische taperoller, waarmee ze een rol plakband met een vaste snelheid van enkele centimeters per seconde konden afrollen. Die stelde hen in staat om de krachten te meten die met het afrollen gepaard gaan. Met een gevoelige röntgencamera brachten ze de vrijkomende röntgenstraling in beeld.

Het lostrekken blijkt schoksgewijs te gebeuren: de kracht op het plakband neemt toe tot een grenswaarde is bereikt. Daarna schiet de tape als het ware even los om binnen een milliseconde weer vast te plakken, waarna de kracht zich opnieuw kan opbouwen. De korte stralingspulsen ontstaan tijdens het losschieten: snelle röntgenflitsen van enkele nanoseconden.

De verklaring, volgens de onderzoekers: als de tape afrolt, bouwt aan de plakkerige kant positieve lading op, terwijl de rol negatief geladen wordt. Bij ontladingen schieten elektronen door het vacuüm van de rol naar de plakkant. Als ze daar inslaan, verliezen ze hun energie in de vorm van röntgenstraling. Een zelfde verschijnsel leidt tot lichtverschijnselen tijdens aardbevingen, die ontstaan als mechanische spanning in gesteenten zich plotseling ontlaadt.

Rob van den Berg