Тритиевая подсветка своими руками
Добавил пользователь Alex Обновлено: 05.10.2024
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.
![Тритиевый брелок]()
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.
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.
История и технология
Тритий – сверхтяжёлый водород, один из изотопов водорода, в ядре которого содержатся один протон и два нейтрона. Радиоактивен, период полураспада 12,26 лет, при бета-распаде превращается в гелий-3. Простым языком это газ, обладающий слабой бета-радиацией. Был открыт Резерфордом в 1934 году искусственно, а лишь спустя 16 лет обнаружен в природе.
Сегодня весь тритий, используемый для различных промышленных целей, получают искусственно, путём облучения лития нейтронами. В результате стало возможным получить значительные количества чистого трития и изучить его свойства, а также свойства его соединений.
Первыми, кто нашёл применение тритиевому газу, была швейцарская компания Mb-microtec AG. Начинала она свою деятельность в 1918 году как изготовитель люминесцентной краски. Сырьё получала напрямую из Парижа от Марии Кюри, которая на тот момент была единственным владельцем источников и обладала необходимыми знаниями в области радиолюминесценции. После открытия трития компания пробует производить различные приборы с тритиевой краской, но не совсем успешно. Тритиевая краска быстро распадалась, а при контакте с водой образовывалось соединение в виде тритиевой воды с высокой дозой радиации. Это подтолкнуло к созданию абсолютно нового продукта – GTLS (gasus tritium light source), или, как его называют в России, газового тритиевого источника света. Выпускается данный продукт под торговой маркой Trigalight® (Тригалайт). Случилось это в 1986 году.
Данная технология заключается в помещении тритиевого газа в небольшие стеклянные колбы, внутренние стенки которых покрыты светоотражающей краской. Этот слой бомбардируется электронами, испускаемыми тритием, что заставляет слой светиться (превращение электрического заряда в свет). В то время как в кинескопе электроны генерируются с помощью катода, в тригалайт-источнике необходимые электроны создаются посредством радио-активного распада трития (изотоп водорода).
Тритий в часах
Самые известные компании, производящие часы с тритиевой подсветкой – Ball, Traser, Luminox.
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.
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.
Разумеется, световые источники Mb-microtec AG 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.
Довольно долгое время в виш-листе на Али лежал у меня этот брелок. Вроде и дороговато и боязно, но, договорившись с жабой и сварганив шапочку из свинцовой фольги, я всё-таки его себе прикупил. И хочу поделиться радиацией фотками с вами.
В свете софтбоксов:
В полной темноте:
Внутри корпуса брелка находится ампула с тритием. Тритий – это сверхтяжелый радиоактивный изотоп водорода. Ампула с ним покрыта люминофором. В результате бета-распада трития бета-частицы, попадая на люминофор, заставляют его испускать свет. То есть светится именно люминофор, а не тритий.
Если предположить, что китайцы с составом не особо наебывают, то что будет, если такой брелок разбить (даже пусть будет сразу пару-тройку)? 6 рук, дом на выселение, район под колпак или как с градусником - собрал веничком и норм?
Решил поискать на алиэкспрессе эти брелки
в случае чего, тебе сюда за "запчастями"))
а брелок делать из бериллия
А можно я спрошу - нахуя он такой? Светил бы поярче - да, было бы прикольно, хоть уроненные на пол ключи в темноте искать. А так.
Я бы не рискнул носить такую штуку рядом со своими яичками
Бета-распад и альфа-частицы? Мой внутренний физик негодуе.
На самом деле идет бета-распад и излучаются бета-частицы, т.е. свободные электроны.
Ссылкой делись) Хочу!
Дайте, бляха-муха, уже ссылку, Б-га ради!
И никто не дал сылку на хабр geektimes? Тогда я первый.
Ядерный реактор – дома с нуля
12 лет светиться будет -)
А в Казахстан можно такой заказать? Не возьмут меня за член за это?
Дорого. И через три года заметно потускнеет брелок, так что придется и его искать с фонариком.
А вот здесь можно посмотреть подробный обзор этого брелка:
фига, таможня пропускает такое!? я думал за такое можно и получить по шее
а китайца молодцы, даже отходы продают :D
у меня стрелки на часах такой хуйней покрыты, тож светятся заебись
Чувак, это фосфор
Пост написал третьей рукой?
главное потом сам не начни светиться)
Химический состав "целебного" амулета с AliExpress
Привет всем! Вы могли слышать о чудодейственных амулетах, укрепляющих здоровье, предотвращающих различные заболевания, улучшающих настроение и т.д., принцип действия которых по словам продавцов с AliExpress основан на облучении "отрицательными ионами". Здесь на пикабу 3 года назад уже был разбор подобных радиоактивных амулетов от пикабушника MaksVasilev.
Более подробно о том, насколько эти амулеты могут быть опасны, вы можете прочитать в его посте. Здесь же я хотел бы уделить внимание тому, из чего же все-таки сделаны такие вот стеклянные амулеты.
Вплотную приложенный к амулету, мой Radiascan с открытой крышкой выдает около 5,25 мкЗв/ч, реальный же гамма-фон от него "всего" 0,50 мкЗв/ч, что, правда, все равно в 2 раза выше нормы.
Состав амулета я определил с помощью метода лазерной абляции в сочетании с масс-спектрометрией с индуктивно-связанной плазмой (ЛА-МС-ИСП), который позволяет быстро определить большую часть таблицы Менделеева в твердом образце. Для этого пришлось аккуратно его разбить и проанализировать один из осколков. Вот что у меня в итоге получилось.
Примерно 96% по массе, как я и ожидал, составляют основные компоненты обычного стекла: оксиды Si, Na, Ca, K, Al, B, P, S, Ti, Mg, Fe (в порядке уменьшения концентрации). Среди "более интересных" элементов присутствуют мышьяк в концентрации около 4000 ppm (массовых частей на миллион), цирконий - около 8500 ppm, и, что ещё интереснее, редкоземельные элементы (в основном легкие La-Sm) суммарно около 3700 ppm, иттрий - около 1000 ppm. Ну и самое главное, для чего и проводился весь анализ:
Содержание тория - 10500 ppm или 1,05% по массе.
Содержание урана - 640 ppm или 0,064% по массе.
Полный элементный состав доступен по ссылке:
Содержание радиоактивных элементов в этом амулете довольно приличное. Судя по составу, вполне вероятно, что в данное стекло добавили шлаки/отходы переработки руд редкоземельных элементов и тория, как и писал в своем посте MaksVasilev.
Все же немного скажу насчет опасности для здоровья конкретно от этого амулета. Его масса вместе с металлическим ободком составляет около 27 грамм, само стекло весит, ну максимум около 20 грамм. При концентрации около 1% в нем содержится около 200 мг тория и около 13 мг урана. А 1 тонна бетона, к примеру, вполне может содержать до нескольких граммов этих элементов. Поскольку он стеклянный, он практически не истирается, как это было с амулетами в посте MaksVasilev, т.е. радиоактивная пыль и грязь на руках от него не остается. Уже на расстоянии 50 см от него уровень радиации снижается до фонового. Так что просто лежа на полке/в комоде/в шкафу он вреда никому не причиняет. В принципе, конкретно этот амулет может быть опасен только если носить его на теле или в кармане. Покупать такие амулеты я, конечно же, все равно не рекомендую. Никакой пользы для здоровья от них точно нет, только потенциальный вред, а красота их крайне сомнительна. Он может использоваться разве что как любительский артефакт для проверки работы дозиметров. А безопасные и более красивые безделушки можно найти и по более низкой цене.
Можете себе представить аккумулятор для смартфона, который не требует зарядки на срок до 20 лет? Теперь это становится возможным благодаря чудесам ядерного деления. Как вам осознание мысли, что у вас в кармане будет лежать радиоактивный материал? Потому как в качестве активного вещества в ядерном аккумуляторе будет использоваться тритий
Аккумуляторы на основе триттия
Но все не так страшно, ведь излучение, вызванное распадом трития, считается безопасным, и не в состоянии навредить даже верхнему слою кожи. Например его действие можно увидеть на часах, которые светятся в темноте.
Производитель утверждает, что такая батарея может выдерживать температуру от -50 ℃ до 150 ℃, не замечая крайних колебаний и также изменений по высоте.
Один такой аккумулятор способен выдавать от 0.8 до 2.4В и от 50 до 300 наноампер в течении 20 лет. Уверен, что многие захотят иметь такой аккумулятор для зарядки своего телефона.
Источники света на основе ириттия
В последнее время особую популярность завоевали тритиевые источники света - это и брелоки, способные светиться без батарей и прицелы для оружия, и часы с тритиевой подсветкой и многое другое. Насколько опасны такие "штуки"? Производитель утверждает, что абсолютно безопасны. Но так ли это?
Принцип работы тритиевой подсветки сходен с принципом работы обычного телевизионного кинескопа. Радиоактивный сверхтяжелый водород - тритий, заключен в небольшую герметичную ёмкость, обычно из боросиликатного стекла, на внутреннюю поверхность которой нанесён тонкий слой люминофора.
Электроны, испускаемые в результате бета-распада трития, возбуждают атомы вещества-люминофора, которые переходят из возбуждённого состояния в обычное, испуская при этом энергию. Ввиду малой энергии электронов, толщины люминофора и стенок ёмкости достаточно, чтобы полностью поглотить электроны.
Широко известны брелоки-маркеры, облегчающие поиск ключей и других предметов в темноте. Производятся они путём помещения капсулы с тритием в прочный герметичный корпус из поликарбоната.
Брелоки выпускаются в нескольких вариантах, как по дизайну, так и по размеру, а также — со свечением на выбор: зелёным, жёлтым, голубым, тёмно-синим, оранжевым, красным и белым. Бывают также варианты с несколькими капсулами в одном корпусе.
Самые интенсивные по свечению и яркости — с зелёным свечением, в силу особенностей устройства человеческого глаза. Его интенсивность принимается за 100%. Далее по убыванию идут в сравнении с зелёным — жёлтый (80%), белый (60%), бледно-голубой (60%), оранжевый (40%), красный (20%) и синий (15%).
Преимущество подсветки на основе трития заключается в том, что она отличается постоянством свечения и полной автономностью. То есть, не требуется никаких источников света для -подпитки- — пока тритий не распался. Срок этот немалый.
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.
Непосредственно сам тритий не представляет угрозы радиационной опасности, пока он заключен в непроницаемые, герметичные трубки. Самое главное — не вскрывать и не разбивать тритиевые брелоки и капсулы.
Но даже при утечке вещества из подсветки опасности практически нет, так как трития там содержится сравнительно небольшое количество (он улетучится в атмосферу) и он, непосредственно, в чистом виде не участвует в обмене веществ. То есть, даже попав в организм, тритий в скором времени просто выйдет оттуда, практически не задерживаясь, причинив минимальный ущерб.
Но если тритий вступит в реакцию с кислородом воздуха и сгорит (например, рядом с источником открытого пламени), а образовавшиеся пары сверхтяжёлой воды попадут внутрь организма — в этом случае последствия будут хуже, так как по химическим свойствам сверхтяжёлая вода практически идентична обычной воде, которая участвует в обмене веществ и может долго циркулировать в организме, облучая его изнутри.
К счастью, единичный случай употребления тритиевой воды не приводит к длительному накоплению трития в организме, так как ее период полувыведения — от 7 до 14 дней.
Триттиевые технологии все увереннее входят в наш быт. Весьма вероятно, что за ними большое будущее!
Читайте также: