De magnetron

Uriel Hoeberichts

In de nieuwe reeks van sTAUt publicaties wordt deze keer aandacht besteed aan een technisch object welk hedendaags in ieder huishouden aanwezig is. Hij is compact en veelzijdig in gebruik, het gaat om de magnetron! Maar wat voor een bijzonder verhaal brengt hij met zich mee? Wat maakt de magnetron zo bijzonder en onmisbaar in een keuken van nu?

In de 21ste eeuw is de maatschappij behoorlijk gehaast, tijd is belangrijk, “tijd is geld” wordt vaak gezegd. Er zit altijd wel een dag in de week bij dat het zo druk is dat je nauwelijks tijd hebt om een fatsoenlijke avondmaaltijd voor te bereiden. Op dat moment is het handig om je kostbare tijd zo productief mogelijk te maken. Het koken van een avondmaal kost al gauw een goed half uur, het bereiden van een opwarmmaaltijd gemiddeld vijf minuten. In tijdnood is de keuze snel gemaakt, je gaat voor de opwarmmaaltijd. Maar hoe is het mogelijk dat je binnen afzienbare tijd een warme maaltijd kunt op dienen?

In de jaren 40 werkte de Amerikaan Percy Spencer bij een bedrijf genaamd Raytheon. Dit bedrijf maakte onder andere magnetrons voor radars. Spencer was een zeer intelligente man. Hij had al vele uitvindingen gedaan en had maar liefst 120 octrooien op zijn naam staan. Tijdens een werkdag kwam hij te dicht bij een experiment met magnetrons, dit was normaal gesproken geen enkel probleem maar ditmaal gebeurde er iets vreemds. In zijn zak had hij een chocoladereep zitten. Na enige tijd merkte hij op dat de reep gesmolten was. Percy Spencer had direct in de gaten dat dit het gevolg was van de microgolven uit de magnetrons.

Hierna volgde meerdere experimenten om met microgolven voedsel te verwarmen. Het eerste voedsel wat na de chocoladereep werd opgewarmd was popcorn, het tweede een ei. Het eerste experiment slaagde, het tweede bleek geen succes aangezien het ei explodeerde in het gezicht van een onderzoeker. Vanaf dat moment is er veel gesleuteld aan de magnetron en de techniek erachter. In 1945 werd er een patent aangevraagd door Raytheon. Het patent luidde: “koken met behulp van microgolven.” In 1947 was het eindelijk zover en werd de eerste commerciële magnetronoven gebouwd, genaamd de Radarange.

Praktisch was hij echter nog lang niet. Het apparaat was namelijk 1,8 meter hoog en woog maar liefst 340 kilo. Wel was het een robuust apparaat wat een vermogen kon leveren van 3000 watt. Omdat er zoveel vermogen geleverd werd, moest er een behoorlijke waterkoeler aan te pas komen om ervoor te zorgen dat de magnetron tijdens de werking niet oververhit raakte. Tegenwoordig levert een standaard magnetron 1000 watt en is hij compact en vrijwel overal te plaatsen in de keuken.

De werking van een magnetron is vrij simpel. Er wordt namelijk een microgolfstraling van meestal 2,45 GHz door het voedsel heen geleidt. In het voedsel zit water. De moleculen in het water zijn elektrische dipolen. Dat wil zeggen dat de ene zijde van het molecuul een positieve lading bezit en de andere een negatieve lading. Het water absorbeert de straling. Door de elektromagnetische straling wordt het molecuul heen en weer gedraaid, waar het zich gelijk richt aan het wisselende elektrische veld. Door deze beweging wordt de straling uiteindelijk omgezet in warmte.

Niet alleen de watermoleculen zijn effectief met het omzetten van stralingsenergie in warmte. Ook vetmoleculen in voedsel hebben een groot aandeel hierin.

Percy Spencer was te dicht bij het experiment met microgolfstraling gekomen, daardoor smolt de reep chocola in zijn zak. Om te voorkomen dat de straling buiten de magnetron treedt is de ovenruimte waarin het voedsel wordt opgewarmd voorzien van een kooi van Faraday. De deur van de magnetron is voorzien van een geleidend metaalrooster om de afscherming door de deur te realiseren. Het rooster is zo gemaakt dat alleen de microgolfstraling, golflengte 12 cm, er niet doorheen kan. Straling met kortere golflengtes, zoals licht, kan het rooster gewoon passeren.

De magnetron is een praktisch middel om snel en eenvoudig voedsel te bereiden. Maar niet alles is geschikt voor de magnetron. De consument verwacht wel steeds vaker dat producten in de magnetron te bereiden zijn. Echter, authentiek lekker koken blijft iets voor het fornuis met een koekenpan en een vuurpitje, daar kan geen magnetron tegen op.

Publicatie verschenen in Simon Ster 42.1