Na de bom lag Hiroshima op het strand

Atoombom Eigenlijk wilde hij het zeeleven aan de kust onderzoeken. Maar Mario Wannier vond afwijkende deeltjes in het zand.

Op het strand bij Hiroshima zijn voor het eerst gesmolten puindeeltjes gevonden die neerregenden nadat de atoombom op 6 augustus 1945 een groot deel van de stad wegvaagde. Tussen het zand liggen deeltjes van glas, rubber en metaal die dezelfde chemische samenstelling hebben als bouwmaterialen. Dat schrijft de gepensioneerde geoloog Mario Wannier, samen met onderzoekers van de Universiteit van Californië in Berkeley, in wetenschappelijk tijdschrift Anthropocene.

De Amerikaanse bommen die in 1945 op Hiroshima en Nagasaki vielen zijn de enige twee atoombommen die ooit op stedelijke gebieden gevallen zijn. De meeste kennis over de deeltjesregen (fall-out) na een atoomexplosie komt van atoomproeven.

‘Waar ís die stad?’

Maar vreemd genoeg was er nog nooit onderzoek gedaan naar de fall-out die neerviel na de atoombommen op deze twee steden, schrijven de auteurs. „Je hebt een stad, en een minuut later heb je geen stad”, zegt Wannier in het persbericht behorend bij de publicatie. „De vraag was lang: waar ís die stad? Waar is al het materiaal gebleven? Het is wonderbaarlijk dat we deze deeltjes nu gevonden hebben.”

Eigenlijk wilde Wannier onderzoek doen naar het zeeleven aan Aziatische kusten, e-mailt hij vanuit zijn verblijfplaats Kuala Lumpur in Maleisië. Daarom verzamelde hij samen met een collega zandmonsters van verschillende stranden in Azië. Zo ook op schiereiland Motoujina en eiland Miyajima, in de baai bij Hiroshima in Japan.

Bekijk ook de fotoserie over 70 jaar sinds de kernaanval op Hiroshima: het straatbeeld toen en nu

Toen Wannier het Hiroshima-zand onder de microscoop bekeek, zag hij behalve gewone zandkorrels van kwarts en veldspaat, ook afwijkende deeltjes. Perfect ronde bolletjes van glas. Maar ook langwerpige glazen deeltjes, met een staartje. En aerodynamisch gevormde stukjes rubber en metaal, bedekt met een dun laagje glas. Allemaal waren ze een halve tot één millimeter groot.

Bolvormig glas

Het was al bekend dat dit soort deeltjes kunnen ontstaan bij heftige explosies. Vooral de bolvormige stukjes glas komen vaker voor na extreem hitte. Zoals bij nucleaire tests, vulkaanuitbarstingen, meteorietinslagen, afgestoken vuurwerk en bij industriële processen. Gesteente (of ander materiaal) kan dan smelten, worden weggeslingerd, en weer stollen als het op aarde terechtkomt.

De auteurs startten een zoektocht naar de oorsprong van de deeltjes in Hiroshima. Ze bleken te groot om afkomstig te zijn van de jaarlijkse vuurwerkshow. Van de Mazda-autofabriek die in 2004 in brand vloog dan? Ook dat kon niet, want daarvoor bevatten de deeltjes te veel glas. De glazen bolletjes konden ook niet ontstaan zijn door een vulkaan, simpelweg omdat er geen vulkaan is in de nabije omgeving. En een buitenaardse oorzaak was eveneens uitgesloten, omdat de chemische samenstelling niet lijkt op de glazen bolletjes (tektieten) die ontstaan bij meteorietinslagen.

Het feit dat veel deeltjes bedekt zijn met een dun laagje glas, geeft aan dat ze op hetzelfde moment ontstaan moeten zijn. Bovendien bewijzen de rubberdeeltjes dat ze recentelijk gevormd zijn, en dat ze een menselijke oorsprong hebben.

Schokgolf en extreme hitte

Waarschijnlijk hoorden de deeltjes dus bij de nucleaire fall-out die neerregende nadat de Amerikanen de atoombom Little Boy op 6 augustus 1945 boven de stad lieten ontploffen. De bom, die 64 kilo verrijkt uranium-235 bevatte, veroorzaakte een schokgolf en extreme hitte, gevolgd door een vuurstorm. Het stuk stad, waarboven de bom ontplofte, was met een straal van drie-en-een-halve kilometer gesmolten en verdampt. De onderzoekers schatten dat er vele honderdduizenden tonnen aan bouwmateriaal de lucht in is geblazen. Aan het eind van het jaar waren vermoedelijk 140.000 mensen gestorven door de bom en de straling erna.

De chemische samenstelling van de deeltjes kwam overeen met die van bouwmaterialen. In de glazen bolletjes zit een hoge concentratie calcium, wat ook voorkomt in beton, kalksteen en marmer. Daarnaast bevatten ze aluminium en silicium, wat ook in bakstenen en dakpannen zit. Sporen van ijzer en chroom komen waarschijnlijk uit roestvrijstaal.

Lees ook: Overleven in de hel, op de dag dat de bom op Hiroshima viel

Wannier en zijn collega’s zochten in historische documenten en rapporten of ze aanwijzingen vonden voor fall-outresten. “Maar behalve de zwarte regen die na de explosie viel, is er niets over geschreven”, mailt Wannier. Wel is bekend dat er na de ontploffing teams van Japanse wetenschappers naar het gebied toe gegaan zijn om bodemmonsters te onderzoeken op radioactiviteit. Er is toen geen aandacht geschonken aan het beschrijven van het fall-out materiaal. “Maar gezien de gruwelijke omstandigheden op de grond, hadden mensen op dat moment natuurlijk een andere focus”, schrijft hij. In elke kilo strandzand vonden de onderzoekers gemiddeld 18 gram aan deeltjes. Dus berekenden ze dat er in de bovenste tien centimeter van de stranden van Motoujina ruim tweeduizend kubieke ton aan fall-out deeltjes moet liggen. Ze denken dat de deeltjes nog zo aanwezig zijn omdat de baai relatief afgelegen ligt, en er niet veel sediment naar open zee kan stromen. Vervolgstudies moeten nog uitwijzen of er sprake is van een resterende radioactiviteit in de deeltjes. Ook gaan de onderzoekers kijken of ze bij Nagasaki dezelfde soort deeltjes kunnen vinden.