Когда появилась краска с радием для часов. Радиоактивные часы из титана. Принцип работы «тригалайт»

Подписаться
Вступай в сообщество «servizhome.ru»!
ВКонтакте:

В любом предмете человечество готово увидеть опасность, так уж устроено наше сознание. Реальный или потенциальный вред ГМО, пальмового масла, зеленки, соли и аспирина - всегда актуальная тема для обсуждения, как погода и домашние животные. Не стоят в стороне и наручные часы. Подборку доводов о том, почему часы нельзя дарить (якобы нельзя), мы уже публиковали, на этот раз пришел черед «опасных» материалов и характеристик, которые можно (или нельзя) встретить в часах.

Мужские швейцарские титановые наручные часы Luminox F-22 Raptor 9240 Series XA.9247 с хронографом

Подсветка

До определенного момента чтобы увидеть время в темное время суток, нужно было посветить на часы фонарем. Безобидное в мирное время действие стало опасным в условиях Первой мировой войны – это и послужило толчком для создания мужских часов с подсветкой. До 1960-х в краску, которой покрывали элементы часов, добавляли радий, но позже состав изменили на безопасный, а использование радия запретили. Сегодня вещество можно встретить разве что в старинных часах, перешедших по наследству.

Мужские швейцарские наручные часы Luminox Dress Field 1830 Series XL.1831

Тритий – газ, который в наши дни некоторые бренды под названием тригалайт используют в качестве практически вечной подсветки, не нуждающейся в движении, батарейке и солнечном свете. Это радиоактивный элемент, что уже само по себе является достаточно пугающим понятием.

В процессе полураспада он испускает электроны, которые ударяются о внутреннюю стенку запаянной трубки, покрытой веществом люминофором. Так образуется свечение, которое не прекращается десятки лет. Но трубки с газом герметичны и содержат крайне малое количество трития. В неповрежденном виде такие колбы никак не влияют на радиационный фон, и даже если разбить их, не окажут влияния на организм человека.

Мужские швейцарские механические наручные часы BALL Moon Phase NM3082D-LLFJ-SL

Кроме того, широко распространены «заряжающиеся» на свету краски, которые у разных марок имеют свои называния: Luminova, Super-LumiNova, Lumibrite, Neobrite. Они заряжаются и постепенно гаснут через некоторое время. В их основе – фосфор и другие схожие элементы, которые абсолютно безопасны для человека в таком количестве и сочетании.

Материал и покрытия корпуса и браслетов

В материалах и покрытиях корпуса и браслета некоторых часов может содержаться никель. В составе металла процент вещества крайне низок, а вот, например, в покрытии, которое имеет два слоя – никеля и декоративного напыления, его значительно больше. Никель, который со временем начинает проступать из-под позолоты, хрома или нитрида титана, в некоторых случаях может вызывать зуд, аллергические реакции и даже ожоги.

К счастью, сейчас он практически не применяется, разве что в дешёвых подделках, а это еще один аргумент покупать только качественные оригинальные часы надежных брендов. К слову, в Европе продажа часов, содержащих никель, запрещена.

Мужские швейцарские механические наручные часы BALL Genesis NM2028C-S7J-BE

Стекло

Гипотетически возможная опасность состоит в мелких осколках, которые могут образоваться, если часы разобьются. В том случае, если условия использования часов предполагают такой вариант (может произойти, скажем, на опасном производстве или в экстремальных условиях гонки или работы на буровой), выбирайте модели с толстыми, лучше минеральными или пластиковыми стеклами.

Минеральное разбить в принципе очень сложно, а плексиглас разломается на куски. Сапфировое стекло может разлететься на маленькие кусочки вплоть до пыли, причем вред оно может нанести и человеку, и механизму. Однако, учитывая, что это самое дорогое стекло, можно предположить – такие часы их владелец постарается беречь и не допускать механических повреждений.

Мужские швейцарские титановые наручные часы Victorinox I.N.O.X. Titanium 241778

Ремешок

При активной носки наручных часов на кожаном ремешке, например во время интенсивных занятий спортом, на внутренней поверхности будет интенсивнее скапливаться пыль и пот. Натуральный материал, в отличие от искусственных аналогов, имеет более пористую структуру, поэтому впитывает влагу как губка – таким образом создается благоприятная среда для размножения бактерий. На чувствительной коже это может вызвать раздражение, а со временем и аллергию. Однако стоит заметить, что для этого потеть вы должны постоянно и об уходе за ремешком не знать совсем ничего.

Изделия из натуральной кожи нужно чистить мягкой тканью и промывать теплой мыльной водой, а затем просушивать в тени на открытом воздухе при комнатной температуре. Так ремень, во-первых, прослужит дольше, а во-вторых, не будет вызывать неприятных ощущений. Если же времени и сил на уход нет, на многие модели часов можно ставить как тканевые НАТО ремни, так и гипоаллергенные титановые браслеты, абсолютно безопасную «нержавейку» или технологичный пластик.


Наручные часы - одни из самых распространенных радиоактивных предметов, зачастую достаются от бабушек и дедушек и хранятся как память облучая все вокруг. Место, где такие часы будут разобраны или разбиты, превращается в очаг радиоактивной пыли, вдыхание которой гарантированно (рано или поздно) ведет к диагнозу онкозаболеваний.

Также источают радиоактивный газ радон-222, и даже если часы лежат далеко от вас, вдыхание радиоактивного газа годами - это большой риск. Превышение естественного фона в непосредственной близости подобных часов колеблется от 100 до 1000 раз. Мощность дозы некоторых экземпляров превышает 10 000мкр/ч (100uSv/h).

Радиация… Человек привык отождествлять радиационную опасность с какими-то глобальными катастрофами и многие даже не догадываются, что фактически живут бок о бок с предметами, казалось бы, абсолютно мирного назначения, но таящими в себе невидимую и коварную опасность. Возьмем, к примеру, обычные наручные часы. Не современные конечно, а те, которые носили наши дедушки и бабушки и которые возможно кто-то хранит как память. В послевоенное время часовая промышленность широко использовала в производстве циферблатов так называемую светомассу постоянного действия с содержанием одного из самых коварных изотопов Радия-226.

Изначально часы радовали владельца ярко фосфоресцирующими и негаснущими цифрами и стрелками одновременно тихо и незаметно облучая его радиоактивным излучением Радия. Время шло, часы старели, люминофор угас в результате разрушения его радиоактивным излучением, но Радий никуда не делся. Он так же продолжает излучать невидимую опасность. Причем опасность реальную. Мощность эквивалентной дозы гамма-излучения от циферблатов может превышать 1000 микрорентген в час, что в 100 раз превышает нормальный природный фон. Высокий уровень радиоактивного излучения это не единственная опасность, которая таится в светящихся метках таких часов. Дело в том, что Радий-226 распадается с образованием радиоактивного изотопа Радон-222б, который является газом и легко выходит за пределы корпуса часов.

Но и это еще не все. Светомасса в результате радиационной деструкции становится очень хрупкой и легко рассыпается. В результате ремонта или каких либо действий с часами, радиоактивное содержимое может попасть на ваши руки и в дальнейшем может быть занесено с пищей в организм. В Советском Союзе выпускалось очень много марок наручных часов с радиоактивными метками на циферблате и стрелках. Они выпускались до середины шестидесятых годов прошлого века. Выпускались такие марки как “Урал”, “Кама”, “Победа”, “Спортивные” а так же специальные часы для водолазов.

Но самыми распространенными радиоактивными часами являлись часы которые применялись в военной технике, авиации и морском флоте. Они были частым подарком который вручали сослуживцы своему товарищу по оружию в день его рождения или при уходе на пенсию. Вручались часы конечно от всей души и дарители даже не догадывались о весьма неприятном содержимом, которое могло нанести вред здоровью владельцу таких часов, и они занимали свое почетное место где-нибудь на стене или тумбочке, незаметно облучая всех жителей дома день за днем. Наиболее щедро светомасса наносилась на так называемые каютные настенные часы. Мощность дозы гамма-излучения на некоторых экземплярах таких часов могла доходить до 100 000 мкР/ч!

Широкое распространение получили и авиационные часы типа АЧС, а так же часы, устанавливаемые в бронетехнике, которые отсчитывали время не только на борту самолета или танка, но и дома, и в автомобилях, куда их встраивали любители военной техники.

Также велика вероятность обнаружить радиацию в трофейных немецких часах времен Великой Отечественной войны. Но, к сожалению, нельзя однозначно сказать являются ли дедушкины часы или часы, купленные в антикварном магазине, радиоактивными. Но это очень легко выяснить, имея в своем распоряжении портативный дозиметр РадиаСкан-701 . В приборе установлен современный высокочувствительный счетчик Гейгера “Бета-1”, который позволит быстро и с достаточной точностью оценить радиационный фон дома и на даче. Позволит выявить источники радиоактивного излучения, с которыми можно столкнуться в повседневной жизни. Ведь радиоактивные часы это лишь малая часть из обширного списка предметов, вещей военного и гражданского назначения, таящих в себе невидимую опасность. Как говорится в поговорке “Предупрежден-значит вооружен”, а знания, дополненные современным прибором, позволят вам оградить себя и своих близких от радиационной опасности. О других вещах и предметах, например некоторых моделях домашних настольных или настенных часов, представляющих опасность, мы расскажем Вам в следующей статье нашего каталога.

Миф о том, что радиоактивные вещества светятся, скоро отпразднует вековой юбилей и, несмотря на это, по‑прежнему активно эксплуатируется писателями, художниками и режиссерами XXI века. Он уходит корнями в 20−30-е годы прошлого столетия, когда в бытовых приборах стали активно применять краску на основе сульфида цинка и меди с добавлением радия. Сульфид цинка с медью — распространенный люминофор, который под действием электронного луча окрашивает экраны радаров и осциллографов в «фирменный» зеленый цвет, а в составе краски светится под действием альфа-излучения радиоактивного металла радия.

Компания mb-microtec состоит из трех подразделений. Помимо производства тритиевых источников света Trigalight и «домашней» часовой марки Traser в нее входит Glencatec. Фактически это исследовательская лаборатория, призванная найти новые сферы применения для ноу-хау mb-microtec. Ее наиболее интересные проекты связаны с разработкой медицинских микророботов, заключенных в герметичные стеклянные капсулы с помощью технологии лазерной инкапсуляции Trigalight.

В те годы радий был популярнее, чем Марлен Дитрих. На завораживающих промоплакатах счастливые семьи собирались у каминов, источающих загадочное зеленоватое свечение, и миллионы людей с нетерпением ожидали появления атомных духовок на своих кухнях и атомных автомобилей в гаражах.

После того как человечество столкнулось с опасностями радиации, эйфория сменилась другой крайностью: малейшее упоминание о радиации заставляет людей напряженно хмурить брови. Между тем даже обычный банан способен вызвать ложное срабатывание радиационного детектора — ведь бананы от природы содержат изотоп калий-40. Детекторы дыма, которые мы можем увидеть на потолке в каждом офисе, используют распадающийся америций-241.


Сырьем для большинства источников служит так называемая базовая трубка из боросиликатного стекла. Ее диаметр равен 12 мм, длина — 1,5 м. Чтобы получить микротрубки нужных параметров, базовую трубку нагревают и растягивают на специальном станке, разработанном mb-microtec. При этом и диаметр трубки, и толщина стенок уменьшаются, а длина, соответственно, увеличивается. Из одной базовой трубки можно получить 120 полуметровых отрезков диаметром 0,5 мм. Этот крайне деликатный процесс контролируется вручную: оператор регулирует скорость прохождения трубки, температуру нагрева и интенсивность воздушного охлаждения. Для изготовления прямоугольных «тригалайтов» используется базовая трубка прямоугольного сечения.

Мы посетили фабрику компании mb-microtec (Берн, Швейцария), где производятся источники света на основе радиоактивного газа трития. Это производство в некотором роде уникально. Несколько компаний в мире (их можно пересчитать по пальцам) производят тритиевые источники, однако только технологии mb-microtec позволяют изготавливать миниатюрные колбы, пригодные, в частности, для установки в циферблат часов. Поэтому всем часовым домам, которые хотят осветить свои модели тритием, приходится обращаться в mb-microtec.


Процесс нанесения люминофора на внутреннюю поверхность трубки — одно из важнейших ноу-хау компании. Сперва стекло очищается и «активируется». В этом процессе участвуют вода, мыльный раствор, растворы с основными и кислотными свойствами. После сушки в трубки засыпается порошкообразный люминофор. Со стороны кажется, что порошок просто пролетает сквозь трубку и высыпается на стол с другой стороны, но благодаря активации он ровным слоем покрывает стеклянную поверхность. Процесс засыпки повторяется трижды, после чего трубка отправляется на проверку. Каждая заготовка должна продемонстрировать ровное свечение в ультрафиолетовых лучах. Готовые трубки на сутки отправляются в печь на просушку.

Вот такая рыба!

«Нам доставляют огромные контейнеры с тритием!» — с гордостью объявляет Джон Уильямс, технический директор mb-microtec. Мы ожидаем, что в следующий момент Джон разведет руки в стороны традиционным жестом «вот такая рыба!», но его ладони рисуют в воздухе разве что средних размеров плотву.

Дело в том, что тритий — одно из редчайших веществ на планете. Его мировые запасы оцениваются от силы в 30 кг, при этом один килограмм стоит примерно $30 млн. Промышленный тритий производят в ядерных реакторах, облучая нейтронами литий-6. Зато трития полно на Солнце. Напомним, что тритий — это изотоп водорода, ядро которого содержит один протон и два нейтрона. В усло­виях мощнейшей гравитации и высочайшей температуры светила (15 млн градусов) ядра трития сталкиваются с ядрами дейтерия («тяжелого водорода»), состоящими из одного протона и одного нейтрона. При этом образуется ядро нового химического элемента гелия (два протона и два нейтрона), высвобождается нейтрон и огромное количество энергии. Ядро гелия легче, чем ядра дейтерия и трития. Если вспомнить знаменитое E = mc 2 , где c — скорость света, становится понятно, почему солнце дарит нам столько тепла.


Многие годы физики пытаются воссоздать на Земле процессы, происходящие в солнечном пекле (и делают определенные успехи). Когда им это удастся, тритий будет снабжать людей практически даровым электричеством. А до тех пор он может послужить нам, поджигая люминофор в светящихся трубках. Ведь главное свойство трития — безопасность.

Да, он радиоактивен, но радиация радиации рознь. Самое опасное гамма-излучение (фотоны с высокой энергией) вызывает лучевую болезнь и онкологические заболевания, хотя оно же используется и для лечения рака. Блокировать такое излучение можно только с помощью толстого слоя материала с тяжелыми ядрами (свинец, обед­ненный уран).


Специалист запаивает один конец каждой трубочки с помощью паяльной лампы, и уже не трубочки, а колбочки отправляются на заправочную станцию и подсоединяются к штуцерам. 30 штуцеров располагаются на общем коллекторе. Сначала из трубок откачивают воздух и в течение некоторого времени контролируют давление в системе. Так трубки проверяют на герметичность. После завершения теста в коллектор подается тритий. Яркость свечения и срок службы источников прямо зависят от количества закачанного в них трития. Чтобы в емкости поместилось больше радиоактивного газа, их охлаждают, погружая в жидкий азот. Напомним, что температура жидкого азота составляет -196°С. По завершении заправки специалист запаивает верхние концы трубок паяльной лампой и аккуратно отделяет их от станции.

Альфа-частицы представляют собой не что иное, как ядра гелия. От альфа-излучения легко защититься даже тонким слоем материала, однако оно представляет опасность при попадании в организм. Яркие примеры того и другого — америций-241 из дымовых детекторов и печально известный полоний.

Для трития характерно мягкое бета-излучение, которое представляет собой поток электронов и позитронов. Загородиться от него можно даже листом бумаги. Энергии бета-частицы недостаточно, чтобы проникнуть в организм через кожу. Стоит ли говорить, что излучение трития никак не может покинуть стеклянную колбу. Даже если вы вдохнете небольшое количество трития, он покинет организм, не успев нанести ему значительного вреда.


Лазерная резка — пожалуй, главное ноу-хау mb-microtec. Длинные трубки, уже заполненные тритием, помещаются в станок, который нарезает их на нужные отрезки с ювелирной точностью. При этом лазер не просто разрезает заготовку, но и мгновенно запаивает концы получившихся отрезков, не оставляя тритию ни малейшего шанса покинуть трубки. В целях безопасности станок герметизируется и запирается на время работы. Его невозможно открыть до тех пор, пока встроенный датчик не констатирует полное отсутствие трития внутри прозрачного кейса. С помощью видеокамеры и монитора оператор непрерывно следит за качеством резки. Сразу после резки новоиспеченные «тригалайты» проходят очередной тест на герметичность: оператор рассматривает партию источников в темной комнате, выискивая темные точки.

Тем не менее, входя на заправочную станцию, мы надеваем халаты и специальные бахилы, а на стенах в каждой комнате наблюдаем высокочувствительные газоанализаторы и датчики радиации. Они способны почувствовать малейшую утечку трития и в мгновение ока герметизировать помещение, запустив систему экстренной вентиляции.

«Первая причина для повышенных мер безопасности — это официальные нормативы, — поясняет Джон Уильямс, — вторая — это небольшая вероятность образования тритиевой воды при случайном взаимодействии газа с жидкостями». Тритиевая вода, в которой часть атомов водорода заменена атомами трития, опасна тем, что при попадании в организм может задержаться там несколько дольше, чем газ, который мы постоянно вдыхаем и выдыхаем.


Процесс упаковки «тригалайтов» завораживает: быстрыми и точными движениями механический манипулятор достает микротрубочки размером всего 0,5 х 5 мм каждая из горстки, проносит над фотоаппаратом со вспышкой и аккуратно укладывает в пластмассовые палеты. В зависимости от модели палет в каждой из них может располагаться 605, 943 или 1375 источников. Палеты — это не просто удобная упаковка. Они используются на сборочном производстве часов, где такой же манипулятор подхватывает микротрубочки и устанавливает их на циферблаты — в строго определенное место под строго определенным углом. Механизм захвата у манипулятора пневматический. Во время фотосъемки каждому отдельному источнику присваивается номер. Фотография может служить подтверждением того, что источник был изготовлен качественно и точно соответствовал заданным размерам.

Наконец, есть и третья причина: все-таки вышеупомянутый контейнер действительно большой. Посудите сами на примере: в часах Traser Red Combat размещаются источники с совокупной активностью 1 гигабеккерель (один беккерель означает, что в источнике происходит один радиоактивный распад в секунду). В одном контейнере (на фабрике разрешается хранить два) помещается количество трития с активностью 50 000 кюри, а один кюри равняется 37 гигабеккерелям. Так что, если посчитать, сколько часов можно изготовить, использовав весь запас трития на фабрике, мы получим цифру 3 700 000!

Проверено законом

Разумеется, световые источники mb-microtec используются не только в часах. Их можно встретить в оружейных прицелах, авиационных приборах, рыболовных поплавках. Сфера применения тритиевой подсветки постоянно расширяется: источники появляются в дизайнерских дверных ручках, указателях выхода для самолетов и шахт.


Это неудивительно: тритиевые источники дают стабильный свет, служат 25 лет, не нуждаются в питании и подзарядке. Этим они выгодно отличаются от люминофоров на основе фосфора и им подобных, которые запасают энергию света в течение дня, но уже после одного часа, проведенного в темноте, теряют до 90% яркости.

Для тех, кого не убедил рассказ о безопасности трития, остался последний аргумент. Тритиевая подсветка — одна из самых проверенных технологий в мире. Потому что мало найдется технологий, которые бы привлекали столь пристальное внимание со стороны государственных контролирующих органов.



← Вернуться

×
Вступай в сообщество «servizhome.ru»!
ВКонтакте:
Я уже подписан на сообщество «servizhome.ru»