Skip to ContentSkip to Navigation
Onderdeel van Rijksuniversiteit Groningen
Science LinXScience Proefjes

Sloop eens een rookmelder

Aflevering 84
Zo'n rookmelder is interessanter dan je denkt. (Foto Nordelch - wikipedia)
Zo'n rookmelder is interessanter dan je denkt. (Foto Nordelch - wikipedia)

Voor onderhoudende experimenten heb je niet per se een groot laboratorium nodig. Sloop je rookmelder en bekijk radioactieve deeltjes met een webcam. En lees de disclaimer.

Als dit een film was, zouden we openen met mannen in maanpakken in een schaars verlicht laboratorium. Een van hen zou bij het licht van een knipperende tl-buis in een zuurkast zijn veiligheidshelm afzetten en tegen de camera iets zeggen als: “Vandaag gaan we een radioactieve rookmelder slopen. Pas thuis goed op, want radioactiviteit is niet ongevaarlijk.” Muziek: Also sprach Zarathustra van Richard Strauss. Of I’ve got the power van Snap.

Maar dit is geen film. Daarom beginnen we met een veiligheidswaarschuwing: het is de bedoeling dat je voor dit experiment een ioniserende rookmelder uit elkaar haalt. Dergelijke rookmelders bevatten een piepklein stukje radioactief americium-241 dat nodig is voor deze proef. Nou is americium-241 met een aantal voorzorgsmaatregelen op zich goed te hanteren, maar dat betekent niet dat de proef echt veilig is. Kort samengevat: een radioactieve rookmelder slopen doe je op eigen risico. Ook als je alle denkbare voorzorgsmaatregelen neemt, kan er altijd iets misgaan en dat is niet onze schuld. Radioactiviteit komt in drie smaken: alfa-, bèta- en gammastraling. Rookmelders werken met alfastraling, waarbij een stukje radioactief materiaal deeltjes uitzendt die bestaan uit twee protonen en twee neutronen – inderdaad: alfadeeltjes. Door het uitzenden van zo’n alfadeeltje verandert een atoom americium-241 in neptunium-239. (Onthouden: in het periodiek systeem komt neptunium tussen uranium en plutonium, net als in het zonnestelsel.)

De vrijkomende alfadeeltjes kun je zien met een stralingsdetector die je maakt van een webcam in een met blik bekleed plastic doosje. Voor de duidelijkheid: dat blik is niet nodig om de straling tegen te houden; het metaal voorkomt dat elektromagnetische straling van bijvoorbeeld telefoons ruis veroorzaakt in het signaal. Als je het echt mooi wilt doen, kun je een draadje solderen tussen het blik en de aarde van je webcam (het zwarte draadje van de USB).

Om te voorkomen dat strooilicht je meting beïnvloedt, moet je het lensje van de camera dichtlijmen, het ledje van de webcam losknippen of –solderen. Dan ben je ready to go: drop het americium op de CCD van de webcam, draai het lensje erop, maak een filmpje en speel dat vertraagd af op zoek naar wit oplichtende pixels. Dat zijn alfadeeltjes die tegen de CCD botsen.

Het lastigste deel is het bevrijden van het radioactieve element uit de rookmelder. Het goede nieuws eerst: alfastraling kun je al effectief tegenhouden met een velletje vloeipapier. Het slechte nieuws: alfastraling is extreem schadelijk. Zorg dat je geen americium inademt of inslikt. Overweeg serieus deze proef niet na te doen. Mocht je toch per se willen, lees dan eerst alles wat je kunt vinden over radioactiviteit. Gebruik altijd – en zonder uitzondering – handschoenen en een mondkapje bij het slopen van de rookmelder. Hanteer americium nooit met je vingers.

Ioniserende rookmelders zijn gevoeliger dan optische melders die de rook ‘zien’. De vrijkomende straling zorgt dat moleculen in de lucht geïoniseerd raken, waardoor de lucht een beetje elektrisch geleidend wordt. Bij een brand (of bij ons thuis tijdens het pannenkoeken bakken) komen rookdeeltjes vrij en als die in de rookmelder komen, trekken ze de geïoniseerde moleculen aan.

Omdat rookdeeltjes zwaarder zijn dan de moleculen – scheelt een factor tienduizend – wordt de lucht in de ionisatiekamer minder geleidend. En zodra de rookmelder dat merkt, gaat het alarm.

Auteur: Ernst Arbouw

Laatst gewijzigd:05 maart 2015 18:18