Jump to content

Тритиевая радиолюминесценция

(Перенаправлено из достопримечательностей Tritium )

Радиолюминесцентные 1,8- curie (67 Gbq ) 6 на 0,2 дюйма (152,4 мм × 5,1 мм) флаконы с тонким газом, заполненные газом, с внутренними поверхностями, покрытыми фосфором .

тритиума - это использование газообразного тритина , радиоактивного изотопа водорода Радиолюминесценция , для создания видимого света. Tritium излучает электроны через бета -распад , и, когда они взаимодействуют с фосфорным материалом, свет испускается в процессе фосфоресценции . Общий процесс использования радиоактивного материала для возбуждения фосфора и в конечном итоге генерировать свет называется радиолюминесценцией . Поскольку освещение тритиума не требует электрической энергии, оно обнаружило широкое использование в таких приложениях, как знаки аварийного выхода , освещение наручных часов и портативные, но очень надежные источники света с низкой интенсивностью, которые не разлагают человеческого ночного видения. Прицелы с оружием для ночного использования и небольших огней (которые должны быть более надежными, чем светильники с питанием от аккумулятора, но не мешают ночному видению или достаточно ярким, чтобы легко отдать свое местоположение), используемые в основном военнослужащими, подпадают под последнее применение.

Было обнаружено, что Tritium является идеальным источником энергии для самостоятельных соединений в 1953 году, и эта идея была запатентована Эдвардом Шапиро 29 октября 1953 года в США (2749251-источник светимости). [ 1 ]

Радиолюминесцентные ключ -маски

Тритиевое освещение изготавливается с использованием стеклянных труб с фосфором в них и газом тритиевого газа внутри трубки. Такая трубка известна как «газообразный источник света тритиевого света» (GTLS) или бета -свет (поскольку триция подвергается бета -распаду ) или Tritium Lamp.

Трития в газообразном источнике света тритию подвергается бета (β) распаду, высвобождая электроны, которые вызывают фосфорный слой фосфорези . [ 2 ]

Во время изготовления длина боросиликатной стеклянной трубки, которая имела внутреннюю поверхность, покрытую материалом, содержащим фосфор, заполнена тритием. Затем трубка герметизируется на желаемой длине с помощью лазера углекислого газа . Боросиликат предпочтительнее его прочности и сопротивления для поломки. В трубе триция выделяет постоянный поток электронов из -за β -распада. Эти частицы возбуждают фосфор, заставляя его излучать низкий, устойчивый сияние.

Tritium-не единственный материал, который можно использовать для самостоятельного освещения. Радиум использовался для изготовления самолистной краски с начала 20-го века до 1970 года. Прометия кратко заменил радий в качестве источника радиации. Tritium является единственным источником радиации, используемым в радиовилюминесцентных источниках света сегодня, из -за его низкой радиологической токсичности и коммерческой доступности. [ 3 ]

Различные препараты фосфорного соединения могут использоваться для производства разных цветов света. Например, легирующий фосфор сульфида цинка с различными металлами может изменить длину волны излучения. [ 4 ] Некоторые из цветов, которые были изготовлены в дополнение к общим фосфам, являются зеленые, красные, синие, желтые, фиолетовые, оранжевые и белые.

GTLS, используемые в часах, испускают небольшое количество света: недостаточно, чтобы его можно было увидеть при дневном свете, но виден в темноте с расстояния в нескольких метрах. Средняя такая GTLS имеет срок полезного использования 10–20 лет. Скорость β-выбросов уменьшается наполовину в каждом периоде полураспада (12,32 года). Кроме того, деградация фосфора приведет к снижению яркости тритийной трубки за этот период. Чем больше тритина изначально помещается в трубку, тем ярче он начинается, и чем дольше его срок полезного использования. Знаки выхода тритиума обычно бывают трех уровней яркости, гарантированных для 10, 15 или 20-летних ожиданий срока службы. [ 5 ] Разница между знаками состоит в том, сколько тритию устанавливает производитель.

Свет, произведенный GTLSS, варьируется по цвету и размеру. Зеленый обычно выглядит как самый яркий цвет с яркостью до 2 кд/м 2 [ 6 ] и красный выглядит наименьшим ярко. Для сравнения, большинство жидкокристаллических дисплеев потребительских настольных компьютеров имеют светимость от 200 до 300 кД/м. 2 . [ 7 ] Размеры варьируются от крошечных труб, достаточно маленьких, чтобы поместиться на руке часов до размеров карандаша. Большие трубки (диаметром 5 мм и длиной до 100 мм) обычно встречаются только зеленым и могут быть удивительно не такими яркими, как стандартный тритиум размером 22,5 мм × 3 мм, это связано с более низкой концентрацией и высокой стоимостью тритина ; Этот меньший размер обычно самый яркий и используется в основном в коммерческих целях, доступных на ключах. [ Цитация необходима ]

Использование

[ редактировать ]
«Постоянный» просмотр часа
Тритий-иллюстрированный пистолетный ночной достопримечательности на пять-семи

Эти источники света чаще всего рассматриваются как «постоянное» освещение рук наручных часов, предназначенных для дайвинга, ночного или боевого использования. Они также используются в светящихся новизных ключах и в самооценке выхода . Они предпочитают военные за приложения, где источник питания может быть недоступен, например, для инструментальных циферблат в самолетах, компасах и достопримечательностях для оружия. В случае сплошных источников света тритие, триция заменяет некоторые атомы водорода в краске, которая также содержит фосфор, такой как сульфид цинка.

Тритиевые огни или бета -свет были ранее [ когда? ] Используется в рыбалке. Некоторые фонарики имеют слоты для флаконов тритиума , так что фонарик может быть легко расположен в темноте.

Трития используется для освещения железных прицелов некоторых стрелковых рук. Сетка PSL на SA80 оптическом прицеле SUSAT , а также на телескопическом виде LPS 4x6 ° TIP2 винтовки содержит небольшое количество тритина для того же эффекта, что и пример использования тритина на винтовке. Электроны, излучаемые радиоактивным распадом тритина, вызывают свечение фосфора , обеспечивая, таким образом, длительное (несколько лет) и не батаристое огнестрельное зрение, которое видно в условиях тусклого освещения. Тем не менее, свечение трития не заметно в ярких условиях, таких как при дневном свете; Следовательно, некоторые производители начали интегрировать волоконно-оптические прицелы с тритиевыми флаконами, чтобы обеспечить яркие, высококонтрастные прицелы с огнестрельным оружием как в ярких, так и в тусклых условиях.

Безопасность

[ редактировать ]
Самосельенный знак выхода, который содержит трубки тритина

Несмотря на то, что эти устройства содержат радиоактивное вещество, в настоящее время считается, что освещение самостоятельного обеспечения не представляет значительной проблемы со здоровьем. В докладе Консультативной группы Агентства по защите здравоохранения что риски для здоровья воздействия в 2007 году по ионизирующему радиации объявляется , тритиу [ 8 ] Но инкапсулированные устройства для освещения тритиумов, обычно принимающие форму светящейся стеклянной трубки, встроенной в толстый блок прозрачного пластика, не позволяют пользователю не подвергаться воздействию тритина вообще, если только устройство не разбито.

Tritium не представляет внешней бета-радиационной угрозы, когда инкапсулируется в контейнерах, не пронизывающих негидрогена, из-за его низкой глубины проникновения, которая слишком коротка, чтобы проникнуть в неповрежденную кожу человека. Тем не менее, устройства GTLS производят низкие уровни рентгеновских лучей из-за Bresstrahlung . [ 9 ] Согласно отчету ОЭСР , [ 10 ] Любое внешнее излучение от газообразного устройства Tritium Light связано исключительно Bresstrahlung, обычно в диапазоне 8–14 кэВ. Скорость дозы Bresstrahlung не может быть рассчитана на основе свойств одного триция, поскольку скорость дозы и эффективная энергия зависят от формы сдерживания. Голый цилиндрический флаконный GTL, построенный из стекла толщиной 0,1 мм, длиной 10 мм, и диаметром 0,5 мм даст скорость дозы поверхности 100 миллирадов в час на кюри. Если бы один и тот же флакон был построен из стекла толщиной 1 мм и заключен в пластиковое покрытие толщиной 2–3 мм, GTL дадут скорость дозы поверхности 1 миллирад в час на кюри. Скорость дозы, измеренная на расстоянии 10 мм, будет на два порядка ниже, чем измеренная скорость дозы поверхности. Учитывая, что толщина полунаточного фотонного излучения 10 кэВ в воде составляет около 1,4 мм, ослабление, обеспечиваемое тканями, накладывающими кровь, является значительным.

Первичная опасность от трития возникает, если он вдыхается, проглатывается, вводится или поглощается в организм. Это приводит к поглощению испускаемого излучения в небольшой области тела, опять же из -за низкой глубины проникновения. Биологический период полураспада трития-время, необходимое для того, чтобы половина проглавленной дозы была исключена из организма-низкое, всего за 12 дней. Экскреция тритиума может быть дальше ускорена путем увеличения потребления воды до 3–4 литров в день. [ 11 ] Прямое, краткосрочное воздействие небольшого количества тритина в основном безвредно. Если пробирка тритиума сломается, нужно покинуть область и позволить газу диффундировать в воздух. Трития существует естественным образом в окружающей среде, но в очень небольших количествах.

Законодательство

[ редактировать ]

Продукты, содержащие трития, контролируются законом, потому что трития используется в усиленном делящем оружии и термоядерном оружии (хотя в количествах в несколько тысяч раз больше, чем в бретельке). В США такие устройства, как самолистные знаки выхода, датчики, наручные часы и т. Д., Которые, содержащие небольшие объемы тритина, находятся в соответствии с юрисдикцией Комиссии по ядерному регулированию и подлежат владению, распределению и импорту и экспорту, найденным в 10 частей CFR , 30, 32 и 110. Они также подлежат правилам владения, использования и утилизации в определенных штатах. Светящиеся продукты, содержащие больше тритина, чем необходимо для наручных часов, широко не доступны в розничных торговых точках в Соединенных Штатах. [ Цитация необходима ]

Они легко продаются и используются в Великобритании и США. Они регулируются в Англии и Уэльсе департаментами экологического здоровья местных советов. [ Цитация необходима ] В Австралии продукты, содержащие трития, освобождаются от лицензии, если они содержат менее 1 × 10 6 Becquerels за грамм (2,7 × 10 −5  CI /G) тритий и обладает общей активностью менее 1 × 10 9 Becquerels (0,027 CI), за исключением устройств безопасности, где предел составляет 74 × 10 9 Becquerels (2,0 CI) Общая активность. [ 12 ]

Смотрите также

[ редактировать ]
  1. ^ Pereztroika, Хосе (2019-11-30). «Luminor 2020: разборка вымышленной истории Lume на основе тритиума» . perezcope.com (блог).
  2. ^ Юстел, Томас; Мёллер, Стефани; Винклер, Хольгер; Adam, Waldemar (2012-04-15), «Люминесцентные материалы» , в Wiley-VCH Verlag Gmbh & Co. Kgaa (ред.), Энциклопедия Ullmann of Industrial Chemistry , Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag Gmbh & Co. , стр. A15_519.pub2, doi : 10.1002/14356007.a15_519.pub2 , ISBN  978-3-527-30673-2 Получено 2022-02-26
  3. ^ Zelenina, EV; Сичов, мм; Костилев, ИИ; Ogurtsov, KA (2019-01-01). «Перспективы разработки твердотельных радиолюминесцентных источников света на основе трития» . Радиохимия . 61 (1): 55–57. doi : 10.1134/s1066362219010089 . ISSN   1608-3288 . S2CID   146018578 .
  4. ^ Фонда, Гортон Р. (1946-07-01). «Приготовление и характеристики сульфидных фосфов цинка, чувствительные к инфракрасным*» . Иоса . 36 (7): 382–389. doi : 10.1364/josa.36.000382 . PMID   20991937 .
  5. ^ «Самоэлмизированные знаки» (PDF) . Пожарная администрация США. TechTalk . Тол. 1, нет. 1. Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям ( FEMA ). Июль 2009 . Получено 2020-12-13 .
  6. ^ Zelenina, EV; Сичов, мм; Костилев, ИИ; Ogurtsov, KA (2019-01-01). «Перспективы разработки твердотельных радиолюминесцентных источников света на основе трития» . Радиохимия . 61 (1): 55–57. doi : 10.1134/s1066362219010089 . ISSN   1608-3288 . S2CID   146018578 .
  7. ^ Хунг, Джонатан (3 мая 2010 г.). «Acer Ferrari One 200 Review - больше, чем нетбук» . Перспектива ПК . Получено 2018-01-21 .
  8. ^ «Советы по рискам от Трития» (пресс -релиз). HPA Press Statement. Великобритания: Агентство по защите здравоохранения . 29 ноября 2007 года. Архивировано с оригинала 2 декабря 2007 года . Получено 5 февраля 2011 года .
  9. ^ «Источники газообразного тритиевого света (GTLSS) и газообразные световые устройства (GTLDS)» (PDF) . Руководство по радиационной безопасности. Министерство обороны (Великобритания) . Май 2009 г. JSP 392.
  10. ^ «Решения об принятии стандартов радиационной защиты для газообразных световых устройств» (PDF) . ОЭСР . Юридические инструменты ОЭСР: 15. 24 июля 1973 года . Получено 19 февраля 2020 года .
  11. ^ «Лист данных о безопасности нуклида Hydrogen-3» (PDF) . www.ehso.emory.edu . Архивировано из оригинала (PDF) на 2006-09-08 . Получено 2006-11-09 .
  12. ^ "www.legislation.gov.au" . Австралийская радиационная защита и правила ядерной безопасности 1999 года . Получено 2017-11-01 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: b67c89a6cd69f5553026617f3b49afbe__1725907080
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/b6/be/b67c89a6cd69f5553026617f3b49afbe.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Tritium radioluminescence - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)