Wetenschap 16 mei 2000

Springstof

Door J. Reijnoudt
De vergelijking gaat niet op, maar ze dringt zich wel op. Zaterdag verwoestte een explosie een deel van de Enschedese binnenstad; op 3 september 1864 gaat een complete fabriek van springstoffen –maar ook niet meer dan de fabriek– in Zweden de lucht in: die van Alfred Nobel, de koning van het dynamiet.

Alfred Nobel
De explosie in de fabriek bij Stockholm is niettemin dramatisch voor de familie Nobel. Alfreds broer Emil verliest daarbij op 21-jarige leeftijd het leven, samen met nog vier andere personeelsleden. Korte tijd later krijgt zijn vader een hartaanval, waarop Alfred de zaken overneemt. De jonge ondernemer maakt een moeilijke start. Hoe krijg je investeerders nog enthousiast voor je bedrijf als het schijnbaar zo maar, dankzij de eigen uitvindingen, met de grond gelijk gemaakt kan worden?

Dat is even moeilijk, maar Nobel heeft wel een krachtig product in handen. Met dynamiet blijft geen deur dicht, geen berg heel, en vrijwel geen tunneltracé onmogelijk. Natuurlijk is het ook een aantrekkelijk middel om vernietigende wapens mee te maken, maar Nobel vindt dat zijn product in dienst moet staan van vreedzame toepassingen.

De basis voor Nobels dynamiet is een uitvinding van een Italiaanse scheikundige. Ascanio Sobrero slaagt er in 1846 als eerste om het goedje nitroglycerine samen te stellen. Dat is een buitengewoon effectieve springstof.

Luchtdruk
Detonatie of ontploffing van een beetje nitroglycerine zorgt ervoor dat een wolk van gassen ontstaat die 1200 keer het oorspronkelijke volume van dat beetje springstof inneemt. De detonatie heeft ook een onmiddellijke temperatuurstijging van 5000 graden Celsius tot gevolg. Die twee dingen samen, volumetoename en temperatuurstijging, leveren een luchtdruk van 20.000 atmosfeer in de directe omgeving van de ontploffing. De toename van de luchtdruk verplaatst zich als een schokgolf vanuit het centrum van de explosie. Dat gebeurt met een snelheid van 7700 meter per seconde.

Nitroglycerine blijkt in het gebruik echter geen makkelijk spul te zijn. Zo bevriest het al bij een temperatuur van 13 graden boven 0. Het is ook extreem gevoelig voor schokken en snelle opwarming. Nitroglycerine bestaat in vloeibare en vaste vorm, maar de vloeibare is zelfs schokgevoeliger dan de vaste vorm. Verder valt het al uiteen bij ruim 50 graden en explodeert de stof spontaan bij 218 graden Celsius.

Een deel van die problemen lost Alfred Nobel in de tweede helft van de vorige eeuw op. Hij komt in de jaren zestig van de vorige eeuw met een mengsel van nitroglycerine en houtskool. Dat staat bekend onder de naam dynamiet: de kip met de gouden eieren voor de Nobel-company.

Nobel mag dan bekend zijn doordat hij via zijn testament heeft geregeld dat er op 10 december, zijn sterfdag, elk jaar in verschillende takken van wetenschap een soort ”prijs der prijzen” in de wacht te slepen valt; hij heeft niet voor niets als bijnaam ”de koning van het dynamiet”. Met dat product verwerft hij het vermogen voor de eerste prijzen.

Troepen
Ondanks zijn vele fabrieken verspreid over de wereld toont Nobel zich een overtuigd pacifist. Hij discussieert op dit punt veel met ene baronesse Von Suttner. Grote delen van die correspondentie liggen in verschillende archieven in Stockholm en Genève. Een citaat: „Mijn fabrieken zullen aan de oorlog misschien nog eerder een einde maken dan uw congressen. Op de dag dat twee legerkorpsen elkaar wederkerig in een seconde kunnen vernietigen, zullen alle beschaafde naties wel terugschrikken en hun troepen naar huis zenden.”

Zoals zo vaak geldt: de uitvinder is nogal optimistisch over de mensheid. En zelfs al is er geen sprake van oorlog, dan nog kunnen springstoffen een verwoestende uitwerking hebben op een stad of dorp.

Het voorbije millennium zit vol lumineuze ideeën. Een reeks van honderd artikelen belicht wetenschappelijke, medische en technische doorbraken en het gedachtegoed van belangrijke wetenschappers.

Zie ook: Serie uitvindingen