Меню

Тритиевая подсветка в часах вредно или нет

Общий раздел

В свежем журнале «Часовой бизнес» вышла, хороший ликбез

Дмитрий Лисов / Реактор на запястье

Вопрос обеспечения часов яркой и долгоиграющей подсветкой продиктован нуждами всех тех, чьи жизни зависят от правильно и оперативно считанных показаний времени. На данный момент нет более эффективного способа решить эту задачу, чем поместить внутрь часов миниатюрный атомный реактор.

Часы и радиоактивные составы уже давно идут рука об руку. В начале и середине XX века обеспечить читаемость приборов (в том числе и часов) на бортах самых разных судов и самолетов (а также танков и прочей самоходной, особенно военной техники) получалось лишь с использованием крайне опасных для человека составов. Даже по истечению десятков лет после списания машины в утиль стрелки и шкалы ее приборов продолжают «фонить», распространяя вокруг себя вредную для всего живого радиацию. Это не сильно беспокоит создателей боевых машин: на войне все средства хороши, да и шансы умереть от радиационного фона, излучаемого стрелками танковых часов во время боевых действий, куда ниже, чем от неприятельского снаряда. «На гражданке» же отношение к вопросу радиационной безопасности совсем не такое, особенно сегодня. Да и технологии шагнули сильно вперед, открыв перед нами перспективы «мирного атома» даже в контексте приборов времени. Решение, с помощью которого ученые закрыли про-блему обеспечения часов долговечным источником света, поражает простотой и изяществом, хотя по своей сути схоже с самым настоящим реактором.

ОТКУДА В ЧАСАХ РАДИАЦИЯ

Решение было найдено в газе, имя которому тритий. Он был открыт еще в 1934 году Эрнестом Резерфордом, Маркусом Олифантом и Полом Хартеком. Тритий (Т или Н-3) является третьим изотопом водорода, ядро атома которого состоит из протона и двух нейтронов. Тритий нестабилен, имеет период полураспада 12,5 лет и при распаде излучает бета-радиацию (электроны).
Каждый атом трития излучает один электрон, который покидает ядро с таким количеством энергии, что он не в состоянии проникнуть сквозь кожу человека и может быть легко остановлен простым листом бумаги.

Идея поместить тритий внутрь герметичной колбы, стенки которой покрыты люминофором, пришла к швейцаркой компании mb-mictrotec (создатель часового бренда Traser). Элементы GTLS (Gaseous Tritium Light Source, или в русской версии «тригалайт») представляют собой миниатюрные источники света. Свечение вызвано взаимодействием нестабильного трития, запаянного внутри герметичных колб, с люминофо-ром, которым покрыты их внутренние поверхности. В результате «бомбардировки» слоя люминофора электронами он выделяет энергию. Отсюда и анало-гия с реактором, только вместо традиционного цикла «тепло-турбина-электри-чество-свет», мини-реактор Trigalight производит свет напрямую, обходясь без промежуточных звеньев цепи.

Преимущество подсветки на основе трития заключается в том, что она отличается постоянством свечения (яркость падает с 6000 нанокандел до нуля в течение десятков лет) и полной авто-номностью. То есть не требуется никаких источников света для «подпитки»: пока тритий не распался, тригалайт в рабочем состоянии. Широко распро-страненные в последнее время све-тонакопительные составы на основе алюмината стронция требуют источника света для «зарядки» и теряют в полной темноте 90% яркости в течение 60 минут. Тритиевая же подсветка теряет примерно половину яркости в течение 12 лет с момента изготовления (период полураспада трития

12,5 лет) и примерно 75% яркости через 25 лет.

РАДИАЦИЯ РАДИАЦИИ РОЗНЬ

Несмотря на грозное сравнение с реактором, бояться тритиевых источников не стоит. Чтобы понять это, надо всего лишь уяснить разницу между типами излучения.

Существует три принципиальных вида радиоактивного излучения. Самым опасным является гамма-излучение, способное вызвать лучевую болезнь. Правда, в мирной жизни оно используется в медицине и промышленности, в основном на основе кобальта-60/цезия-137 (печально известного по ядерным катастрофам). Излучение этих изотопов очень жесткое, крайне опасное, защититься от него можно толстым слоем материала с тяжелыми ядрами (чаще всего используют свинец). Люди, работающие в зоне такого излучения, получают значительные льготы, а источники излучения находятся под строгим контролем. Только в России ежегодно за решеткой оказывается около десятка человек, пытавшихся сбыть или приобрести данные вещества.

Менее опасным считается альфа-излучение. Альфа-частица — это «кусок» ядра, состоящий из двух протонов и двух нейтронов. Источники альфа-излучения активно применяются в детекторах дыма, для облегчения зажигания искры, в некоторых радиолампах. Один из наиболее известных — америций-241. От альфа-излучения легко защититься даже листком бумаги, но его источники чрезвычайно опасны, если их вдохнуть или проглотить. Яркий пример негативного влияния на здоровье таких веществ — история об отравлении полонием автора скандальных книг о деятельности ФСБ Александра Литвиненко.

А вот источники мягкого бета-излучения (это поток электронов/позитронов, т.е. более легких, чем альфа, частиц) умеренно хорошо экранируются и обладают крайне полезным качеством: при попадании электрона в люминофор вызывают его свечение. В большинстве стран мира безопасные бета-излучатели вполне легальны. Именно на их основе любители ставят свои домашние опыты по производству электроэнергии с помощью мини-реакторов. Правда, обеспечить КПД системы, пригодный хотя бы для того, чтобы зарядить мобильный телефон в домашних условиях, практически невозможно. Именно бета-распад, который практически безопасен для здоровья человека, проходит в газообразном тритии.

Читайте также:  Как найти мигающий светодиод в подсветке телевизора

СВЕТЯЩАЯСЯ ЛАПША

Компания mb-microtec является не единственным, но крупнейшим и старейшим производителем источников света на основе трития, поэтому принцип производства мы опишем, основываясь именно на ее примере. В ходе производства длинные трубки из боро-силикатного стекла, очень похожие на стеклянную лапшу, изнутри покрываются люминофором. Для обеспечения разных цветов свечения могут быть использованы различные составы фосфорных соединений. Классический набор составляет 6 основных оттенков: зеленый, красный, синий, желтый, пур-пурный и оранжевый, но, по желанию заказчика, могут быть изготовлены и некоторые другие.

После заполнения газом трубки разрезаются и запаиваются специальным лазером. Сечение трубок и длина отреза могут быть практически любыми, на сегодня самый маленький тригалайт это трубка круглого сечения с диаметром 0,35 мм и длиной 0,9 мм. Такими источниками не просто помечают индексы, но даже выкладывают на циферблатах целые цифры.

Яркость свежепроизведенного тригалайт-источника зависит от толщины покрытия, геометрической формы, чистоты использованного газа и давления при заполнении светового источника газообразным тритием. Нанесение дополнительного отражающего слоя может также в дальнейшем усилить свечение. Тем не менее одним из основных факторов является цвет светового источника: при прочих равных условиях зеленый тригалайт всегда ярче красного или синего.

КЛЕЙ ИЛИ СВЕРЛО?

Закрепление уже готовых тригалайтов происходит одним из трех способов. В первом случае колба с тритием обмакивается в специальный силиконовый клей и вручную пинцетом или с помощью роботизированной «руки» помеща-ется на положенное место (на индекс или стрелку). Второй способ крепления тригалайтов более брутальный и трудоемкий: в стрелке или циферблате, а чаще всего в ранте просверливается определенного диаметра отверстие, в которое и помещается колба с тритием. При этом наибольшее внимание уделяется именно качеству торцевого среза и его полировке, чтобы обеспечить наиболее эффективное свечение. Эту методику также используют для фиксации подсветки в прицельных планках и мушках оружия. Обычно на прицельную планку крепятся два тригалайта одного цвета, а на мушку один, другого оттенка. Такая комбинация обеспечивает ведение более прицельного огня в темное время суток. Третий способ можно назвать наиболее экономичным с точки зрения затраченных тригалайтов. Обычно при нем на освещение одного циферблата используется всего четыре капсулы с газом, помещаемые внутрь стеклянного или пластикового кольца, которое обеспечивает равномерное распределение света по всей поверхности циферблата, а индексы при таком подходе делают отражающими и в виде пирамид с кругом в основании: они отражают свет от кольца и также обеспечивают хорошую читаемость показаний.

ЕЩЕ НЕМНОГО О РАДИАЦИИ

Непосредственно сам тритий не представляет радиационной опасности, пока он заключен в герметичные трубки, не проницаемые для водорода. Теоретически угроза облучения возникает при его вдыхании, глотании или любом другом способе попадания внутрь организма. Поэтому не следует вскрывать или разбивать тритиевые брелоки и капсулы. Но даже при утечке вещества из подсветки опасности практически нет, так как трития там содержится сравнительно небольшое количество (он скорее успеет улетучиться в атмосферу), и он непосредственно не участвует в обмене веществ. То есть даже попав в организм, тритий в скором времени просто выйдет оттуда, практически не задерживаясь, причинив минимальный ущерб. Последствия будут хуже, если тритий вступит в реакцию с кислородом воздуха и сгорит (например, рядом с источником открытого пламени), а образовавшиеся пары сверхтяжелой воды попадут внутрь организма. Так как по химическим свойствам сверхтяжелая вода практически идентична обычной воде, которая участвует в обмене веществ. В этом случае она может долго циркулировать в организме, облучая его изнутри. Но даже единичный случай употребления тритиевой воды не приводит к длительному накоплению трития в организме, так как ее период полувыведения невелик — от 7 до 14 дней.

ЧАСЫ НА ГАЗОВЫХ «ГОРЕЛКАХ»

Компания mb-microtec является ключевым производителем тригалайт-источников, но не единственным. С ней конкурируют американские и китайские лаборатории. Сложность производства в значительной степени влияет на стоимость готовых изделий, поэтому и особой разницы в цене между источниками света из США или Поднебесной почти не наблюдается. Уникальные свойства тригалайта привлекают покупателей, и сегодня более 50 разнообразных часовых брендов ставят во главу угла своего маркетинга именно использование тригалайт-источников.

Компания SMW Swiss Military Watch, поставлявшая часы в швейцарскую армию, в дальнейшем расширила число своих клиентов за счет армий США и Канады. Рост популярности часов способствовал и созданию специальной марки Tawatec (Tactical Watch Technology). Марка специализируется на часах для подводных саперов и диверсантов. В настоящее время ее активно используют не только военные, но и те, кто занимается экстремальными водными видами спорта, а также профессиональные дайверы. В часах используется технология Trigalight от швейцарской компании mb-microtec.

Читайте также:  Какие лампочки поставить в подсветку приборов

Компания Richard Barry Marketing Group, ныне выпускающая часы Luminox, была основана Ричардом Тимбо и Бэри Козном. Дело началось с того, что предприниматели договорились с mb-microtec об использовании ее технологии тритиевой подсветки в своих моделях. В 1991 году часы Traser были выпущены для армии США (к операции «Буря в пустыне»), а в 1994 году
появился бренд Luminox. Успех пришел к Luminox после того, как фирме удалось договориться о поставках спецназу ВМС США. С тех пор популярность часов росла как на дрожжах.

Самоактивируемая тритиевая подсветка тригалайт используется во всех Luminox. В метки и стрелки вставляются микроскопические капсулы, внутри которых содержится специальный газовый состав с тритием, производимые швейцарской компанией mb-microtec. Эта подсветка работает всегда, на протяжении 25 лет.

Traser НЗ — бренд швейцарской компании mb-microtec, которая производит часы для военных, профессионалов, сотрудников специальных служб и подразделений спецназа, спортсменов. Разумеется, такие часы охотно покупают и разнообразные экс-тремалы, охотники, рыбаки, туристы и дайверы. Компания является первопроходцем в вопросе использования тритиевой подсветки.

Помимо военных наручных моделей, которые имеют специфический дизайн и обязаны соответствовать различным армейским сертификациям (например, выдерживать воздействие магнитных полей, чтобы не провоцировать дето-нацию мин, выдерживать низкое давление и т.п.) mb-microtec выпускает и «гражданские» профессиональные, спортивные и дайверские часы.
Marathon — производитель армейских часов из Канады. Основной клиент компании — армия США, поэтому все модели соответствуют специальным армейским спецификациям. Наиболее дешевые из них вообще представляют собой чисто военный продукт, со всеми вытекающими особенностями: простой дизайн, небольшой размер, для полевых моделей — низкая водонепроницаемость. Есть модели верхнего ценового сегмента, которые популярны у гражданских покупателей.

История компании началась еще в 1904 году, с 1939 года она стала работать под названием Marathon Watch и поставляла на территорию Северной Америки прочные и надежные модели наручных часов. В 1941 году марка стала сотрудничать с армиями США и Великобритании. В настоящее время компания имеет фабрики в Швейцарии, Канаде и США.

Товары всех описанных выше марок легко найти в России не только в интернет-магазинах, но и в обычных часовых салонах. Из года в год растет их популярность в среде военных и мирных городских жителей. А значит, вопросы про их безопасность и технологии вам придется услышать не раз. Полагаем, что после прочтения этого материала у вас появятся еще и ответы на них.

Результаты воздействия радиоактивного облучения в различных дозах

Источник

Тритиевые брелки и радиация от них

Популярные тритиевые брелки вызывают множество споров: кто-то в восторге от ярких, компактных и «вечно» светящихся изделий, а кто-то говорит об их радиоактивности и опасности для здоровья. Производители же уверены в безопасности своей продукции и предлагают тритиевые маркеры в качестве альтернативных источников света, не теряющих яркости свечения на протяжении 25лет. Кому же верить? Попробуем разобраться.

Что такое тритий?

Природный тритий (Т или Н-3) – сверхтяжелый радиоизотоп водорода с периодом полураспада 12,5 лет. Он постоянно образуется в атмосфере при взаимодействии нейтронов вторичного космического облучения с ядрами кислорода, азота или аргона. Изотоп быстро переходит в молекулы обычной воды, содержащейся в воздухе, а затем в виде дождей выпадает на землю. В биосфере его содержится чрезвычайно мало – не более 2 кг, причем большая часть (90%) радионуклида сконцентрирована в воде.

Техногенный тритий получают путем облучения нейронами изотопов лития-6 или урана и плутония в атомных реакторах. Эта технология отличается трудоемкостью и дороговизной – синтез 1 кг трития обходится в 30 миллионов долларов. Он может быть также выделен и концентрирован в процессе очистки тяжелой воды, используемой в атомных реакторах в качестве замедлителя.

Секрет свечения тритиевых брелоков

Свечение брелока обеспечивается подсветкой на основе газообразного трития, которая по своей яркости превосходит остальные светосоставы постоянного действия. Главный компонент светоэлемента – прозрачная запаянная трубочка из карбонатного стекла, изнутри покрытая люминесцирующим составом и заполненная газообразным тритием. Радионуклид испускает бета-электроны, которые бомбардируют люминофор и вызывают яркое свечение. Брелок способен равномерно светиться в течение 12 лет без подзарядки, поскольку период полураспада трития составляет 12,5 лет, а время полного разложения этого радиоактивного изотопа – 25 лет. То есть и спустя гарантированный срок брелоки будут светиться, далее интенсивность светового излучения трития падает, но не более чем на 40%.

Токсичность газообразного трития

Газообразный тритий – важный биологический радиоизотоп, испускающий слабое бета-излучение. Из-за малой длины пробега – не более 5,8 мм, бета-частицы трития разрушаются в воздухе или полностью задерживаются кожей человека. В большей степени изотоп опасен при попадании внутрь организма во время дыхания или приема пищи и еды. Излучаемые им электроны низкой энергии создают повышенную ионизацию вокруг себя, вызывая повреждение биологических тканей и органов. Негативное воздействие также оказывает тормозное рентгеновское излучение, которое возникает при торможении испускаемых тритием электронов в электростатистическом поле люминофора. И хоть оно ослабляется стеклом, но все же, дает излучение до 10 мкР/ч на расстоянии одного сантиметра.

Читайте также:  Не работает подсветка спидометра уаз хантер

Первые световые элементы на основе трития

Первой компанией, начавшей в 1918 году использовать тритиевый газ в качестве основы для люминесцентной краски, стала компания Mb-microtec AG (Швейцария).К сожалению, полученная тритиевая краска быстро разлагалась и вступала во взаимодействие с водой, образуя высокорадиоактивную тритиевую воду. После долгих поисков компания создала технологию GTLS и начала выпускать газовые тритиевые источники света под маркой Trigalight. Тригалайт представляет собой боросиликатную трубку диаметром 12 мм и длиной 1,5 метра. В процессе изготовления источников она вытягивается на специальном станке, разработанном и запатентованном специалистами компании. В результате получается до 120 полуметровых стекленных колбочек шириной 0,5 мм.

Каждая из них изнутри покрывается светоотражающей краской и заполняется тритиевым газом. Поскольку от его количества зависит яркость свечения и срок службы готового тригалайта, в емкости закачивается как можно больше газа. На заключительном этапе длинные трубки, заполненные тритием, разрезаются лазером на кусочки, концы при этом моментально запаиваются. После резки готовые тригалайты проверяются на герметичность оператором в темной комнате.

Ежегодно компания Mb-microtec AG выпускает до 10 миллионов тригалайтов разных размеров и цветов, которые используются для подсветки не только брелоков, но и информационных табличек, морских компасов, портативных фонариков, циферблатов и стрелок ручных часов. Тритиевая подсветка, размещенная на прицеле ручного огнестрельного оружия, решила проблему с точностью наведения, возникающую при ведении ночной стрельбы. Яркие тригалайты успешно используются ведущими производителями боевого оружия: Калашников, Kriss, Glock, Beretta.

Помимо компании Mb-microtec AG подобные источники света выпускаются канадской фирмой SRBT, ими оснащается подсветка коридоров коммерческих и военных самолетов.

Альтернативные тритиевые светосоставы
Существуют другие источники постоянного света на основе трития. В таких светосоставах, формулы которых держатся производителями в секрете, он находится виде тритированных смол, жирных кислот или поверхностно-активных веществ, связанных с люминофором. Однако, самосветящиеся тритиевые краски не используются в тритиевых брелоках, поскольку они значительно уступают по яркости свечения тригалайту и более опасны в радиационном плане.

Тригалайт – безопасная люминесцентная альтернатива

Световые источники тригалайт фиксируются в изделиях таким образом, что при соблюдении термических и механических условий эксплуатации, становится маловероятной поломка капсулы и утечка газообразного трития. Многочисленные исследования подтвердили безопасность этих светоисточников вследствие малого размера капсул и прочного карбонатного стекла, а также их соответствие международному стандарту качества ISO 9001.

К сожалению, сегодня рынок наводнен дешевыми тритиевыми брелоками, сделанными в Китае. В них используются стеклянные капсулы, похожие на тригалайты, но дающие превышение радиационного фона в несколько раз. Специалисты предполагают, что китайские фабрики вместо трития используют другой, более дешевый газообразный изотоп, который испускает более сильное бета-излучение и негативно влияет на здоровье человека.

Тритиевый брелок: опасен или нет?

Тритий всегда присутствует в организме человека, поступая вместе с пищей, воздухом и через кожу. Находясь в газообразном состоянии, он не представляет большой опасности, посколькуобразующиеся при распаде трития бета-частицы обладают слабым проникающим действием и быстро поглощаются воздушным слоем толщиной 5 мм. Если он и попадает в легкие, то очень быстро, буквально за три минуты выводится из организма. Намного опасней для организма водный раствор трития.

Так называемая тритиевая вода в 500 раз токсичнее, чем газообразный радионуклид, поскольку задерживается в организме до десяти дней и успевает передать значительную дозу радиации органам и тканям. Внутреннее облучение еще опасно тем, что тритий легко замещает водород в белках, жирах и углеводах, проникая в протоплазму клетки. Образуемые им бета-частицы, хоть и отличаются малым пробегом, но способны повреждать генетический аппарат клетки и внутренние органы человека.

Интересный факт
В среднем организм человека содержит 5х10 -12 грамм трития. Но у людей, носящих часы с циферблатом, покрытым тритиевым люминофором, эта норма превышена в 5 раз!

Чем измерить радиоактивное излучение тритиевого брелока?

Газообразный тритий действительно излучает слабое бета-излучение, которое способен уловить не каждый дозиметр. Для этого нужен прибор с чувствительным счетчиком Гейгера, например, дозиметр RADEX RD1008 или дозиметр-радиометр РАДЭКС МКС-1009. В данных приборах установлены счетчики Гейгера-Мюллера БЕТА-2 (с слюдяным окном) и БЕТА-2М.

Источник