Радиоактивные часы из титана. Спецчасы Radiomir для водолазов

Просмотры: 3589 ; Комментарии: 0

Действительно ли старые часы могут быть радиоактивными? Давайте попробуем отделить факты от слухов и домыслов, чтобы и здоровью не навредить, и ни в чём не повинный раритет зря на свалку не отправить.

Три причины

Номер один. Цифры и стрелки из светящегося радия

Когда в самом начале ХХ века изобрели светящуюся краску на базе солей радия, это так всех восхитило, что её использовали даже для росписи ёлочных игрушек и детских книжек. Вовсю рекламировали светящиеся в темноте стрелки и цифры , которые особенно пришлись по вкусу военным во время Первой мировой. Они фонят до сих пор – до десяти тысяч микрорентген в час...

На гражданские, поминиатюрнее размером, опасной краски шло поменьше. К тому же со временем дорогой радий стали тратить на часы реже. И всё же такие хронометры перестали выпускать лишь в середине шестидесятых.

Номер два. Радиевый циферблат

Очень редко, но встречались часы, весь циферблат которых покрывали краской, содержащей радиевый люминофор. Краски не жалели. Красиво же: всю долгую ночь часы самопроизвольно светятся в темноте!..

Номер три. Часы с радиоактивным загрязнением

Часовые фабрики не при чём. Речь о предметах, побывавших в зоне излучения или облитых жидкостью с изотопами. В металлические детали часов радиация не въедается – присутствует в пыли и грязи, которая забилась в щели. Если разобрать и тщательно промыть часы, можно избавиться от излучения. А вот браслет или ремешок не отмоешь, как ни старайся.

Несмотря на то, что большая часть баек о радиоактивных часах связана именно с этим вариантом, в 99 процентов случаев реально опасны хронометры, выпущенные с использованием радиевой краски.

Степень опасности

Рак может быть вызван попаданием радия в продукты питания или лёгкие при вдыхании. Если постоянно носить радиоактивный антиквариат и не мыть руки после того, как коснёшься его, пользы, конечно, не будет. О степени вреда судите по следующим цифрам.

Опасность представляет фоновая радиация выше 200 микрорентген при условии нахождения человека в месте её воздействия в течение рабочей недели, то есть сорока часов. Излучение часов, рассмотренных в первом (самом распространённом) варианте, составляет 80–250 мкр/ч с лицевой стороны и от 30 до 70 микрорентген с задней, где фон экранируется крышкой и толстой часовой «начинкой». То есть излучение укладывается в рамки допустимого для работающих на объекте.

Можно ли избавить часы от радиации?
Можно. Но процедура хлопотная и кропотливая. Выполняется в перчатках и требует длительной подготовки.

Очистите стол, покройте его в несколько слоёв одноразовыми салфетками, принесите ёмкость с водой. Погружайте туда последовательно детали часов. Радиоактивную краску надо размягчить и снять под водой (пыль не должна лететь в разные стороны) особыми заточенными палочками.

В девяти случаях из десяти удаётся полностью избавиться от радиации или хотя бы довести её до неопасного уровня.

Разумеется, любой фанатичный коллекционер ни за что не согласится испортить раритет, соскоблив с него радиевую краску. Что ж, если не носить сутками 800 микрорентген на руке, а хранить его в герметично закрытом пластиковом пакетике, большого вреда не будет. Только не забудьте после того, как похвастались часами перед друзьями, тщательно вымыть руки и протереть место, где лежал антиквариат, влажной тряпочкой.

Ещё о мерах предосторожности

Для начала выясните при помощи дозиметра, радиоактивны ли ваши часы. (Измерять надо в районе циферблата).

Наиболее опасны пылинки осыпавшейся светящейся краски. Радиацию выдаёт её потемнение, пучение, серо-бурый оттенок. Нельзя открывать часы, близко наклоняться к ним. Не подпускайте к коллекционному предмету детей. После «общения» с ним не жалейте воды и мыла, моя руки.

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.

Опубликованная в 1859 году книга Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора» потрясла западное общество. Однако Дарвин едва ли мог вообразить, что поднятая им буря не уляжется даже через полтора столетия. Хотя серьезные ученые и многие теологи сейчас признают правоту эволюционизма, миллионы людей продолжают его отвергать. Ричард Докинз - всемирно известный биолог, популяризатор науки, атеист, рационалист, «ротвейлер Дарвина» - берется убедить любого непредвзятого читателя в том, что эволюция - это не «просто теория», а всесторонне подкрепленный доказательствами факт.

Художественное оформление и макет Андрея Бондаренко.

Издание осуществлено при поддержке Фонда некоммерческих программ Дмитрия Зимина «ДИНАСТИЯ»

В геологических слоях наблюдается следующая последовательность ископаемых остатков:

1. Беспозвоночные (малоподвижные морские животные). Во время Всемирного потопа они должны были погибнуть первыми, следом - более подвижные рыбы, которых завалило илом.

2. Амфибии (живут близко к морю) - вымерли, когда вода начала подниматься.

3. Рептилии (медленно движущиеся наземные животные).

4. Млекопитающие - могли убегать от наступающей воды, при этом чем крупнее и быстрее животное, тем дольше оно продержалось.

5. Человек - должен был проявить наибольшую изобретательность, цепляясь за плавающие бревна и тому подобное, чтобы спастись от наводнения.

Эта последовательность полностью объясняет порядок, в котором различные ископаемые обнаруживаются в геологических слоях. Это никоим образом НЕ порядок, в котором животные появлялись в процессе эволюции - это порядок, в котором они были погребены во время Ноева потопа.

Замечательное объяснение! Оставив прочие причины, по которым с ним невозможно согласиться, замечу только, что млекопитающие в таком случае должны быть только статистически , то есть в среднем успешнее убегать от воды, чем, например, рептилии. На самом деле, как и предсказывает теория эволюции, в более древних геологических слоях млекопитающих вообще нет . Теория «бегства в горы» была бы более обоснованной, если бы с глубиной залегания слоев количество остатков млекопитающих убывало статистически, постепенно. Однако выше перми нет трилобитов, а выше мела нет динозавров (кроме птиц). Теория «бегства в горы» в этих случаях предсказывает постепенное убывание.

Но вернемся к датированию и радиоактивным «часам». Поскольку последовательность расположения слоев осадочных пород хорошо известна и одинакова во всем мире, можно использовать вулканические породы, залегающие непосредственно над или под этими слоями (или внутри них) для датирования осадочных слоев и, соответственно, обнаруженных в них окаменелостей. Усовершенствовав метод, мы сможем датировать ископаемые остатки, находящиеся, скажем, в верхней части карбона или мела, как более ранние, чем окаменелости, лежащие чуть глубже в этих же слоях. Нет необходимости искать прослой вулканической породы в непосредственной близости от ископаемого, возраст которого мы хотим определить. Исходя лишь из того, что окаменелость найдена в определенной части девонского слоя, ее возраст можно определить, скажем, как верхнедевонский. Анализ возраста вулканических пород, обнаруживаемых рядом с девонскими осадочными породами по всему миру, показывает, что девон окончился около 360 миллионов лет назад.

Калий-аргоновые «часы» - только одни из многих радиоактивных «часов», доступных геологам. Все они работают по одному и тому же принципу, хотя шкала у них разная. Ниже приведена таблица, в которой «часы» ранжированы от медленных к быстрым. Еще раз отметим огромный разброс периодов полураспада - от 49 миллиардов лет до 6 тысяч лет. Быстрые «часы» (например, углерод-14) имеют особый механизм обнуления. Все атомы быстро распадающихся изотопов, которые были на Земле в момент ее возникновения, давным-давно распались. Прежде чем перейти к рассказу о радиоуглеродном датировании, есть смысл остановиться еще на одном доказательстве древности Земли - планеты , возраст которой составляет миллиарды лет.

У всех химических элементов, встречающихся на Земле, есть 150 стабильных изотопов и 158 нестабильных, всего 308. Из 158 нестабильных изотопов 121 полностью исчез или существует, как углерод-14, только из-за постоянного обновления (мы увидим это чуть позднее). Теперь, если мы рассмотрим оставшиеся 37 существующих на Земле нестабильных изотопов, мы обнаружим важную и интересную вещь. Период полураспада каждого из них превышает 700 миллионов лет. У каждого из исчезнувших изотопов время полураспада не превышает 200 миллионов лет. Эти цифры не должны сбивать вас с толку - помните, что мы говорим о периоде полураспада . Рассмотрим судьбу радионуклида с периодом полураспада в 100 миллионов лет. Исходя из того, что мы обсуждали в середине главы, можно заключить: изотопы, период полураспада которых в десять и более раз уступает возрасту Земли, фактически исчезли, их больше нет на планете нигде, за исключением некоторых особых условий. Учитывая исключения, причины которых ясны, на Земле обнаруживаются только изотопы, период полураспада которых позволяет им сохраниться на очень старой планете. Углерод-14 представляет собой одно из вышеупомянутых исключений, потому что его запас на Земле постоянно пополняется. Следовательно, углерод-14 в качестве радиоактивных «часов» надо воспринимать отдельно от прочих. Что это означит - обнулить углеродные часы?

Маленькая справка: тритиевая подсветка обещает светиться не менее 25 лет без всякой подзарядки (реально её будет видно более 50 лет). Принцип работы - распад радиоактивного вещества: сверхтяжелого водорода.

В общем решил я себе заказать подобные часики. Очень уж греет душу мысль, что подсветка на них будет работать абсолютно всегда в течении ближайшего поколения.

Сначала формальные данные:
1. Делает фирма Smith & Wesson. Это не часовая компания, а известный американский производитель оружия.
2. Титановые корпус и браслет. Стекло минеральное.
3. Водозащищенность 100м.
4. Тритиевая и фосфорная подсветки.
5. Таймер + «военная синхронизация».
6. Японский механизм (кварц, батарейка).

Под катом много фоток, в том числе подсветки.

Пришли часы всего за 3 недели, судя по треку продавец отправил их из Лос-Анжелеса (США). Упакованы были в два слоя пленки, но родная коробка вызывает уважение. Такую разгрохать будет непросто, даже если за дело возьмется такая старательная организация, как наша почта. Настоящий металл!

Внутри сами часы на классической подушке и книжечка с пустыми листами. Расстраивает полное отсутствие инструкции и каких-либо ТТХ.

Верхняя крышка имеет форму правильного восьмиугольника и держится на восьми винтах. Чем-то она напоминает крышку люка у военных машин. У некоторых продавцов в названии этих часов фигурирует слово Abrams. Видимо, имеется в виду один из самых известных американских танков - Abrams M1. Ну да это маркетинг, не ведемся…

Читаемость часов сомнительная. При ярком свете видно отлично, в темноте тоже проблем нет, но вот при недостаточно освещении стрелки и циферблат начинают сливаться.

Среди надписей красуется маленький символ радиоактивности. Он сразу придается серьезности всей конструкции:)

Всего в часах 15 капсул с тритием - 12 на циферблате и 3 на стрелках. Среди более дешевых моделей часто встречаются 4 капсулы на циферблате. На мой взгляд это неудачное решение, время по таким часам определять неудобно.

Производитель заявляет, что корпус и браслет сделаны из титана. Действительно, металл имеет характерный «титановый» оттенок, а сами часы очень легкие, не смотря на приличные размеры. Для сравнения, сфотографировал рядом с кольцом из чистого титана. Цвет немного отличается, но не сильно. О чем это говорит, я не знаю:)

Маленькие циферблаты функциональны - это таймер на 12 часов с часами, минутами и секундами. Его можно сбрасывать с помощью кнопок, также есть функция паузы. Толку от такого таймера на мой взгляд довольно мало, т.к. цифирблаты перекрываются большими стрелками.

Кстати, большая секундная стрелка относится к таймеру, а маленькая секундная на дополнительном циферблате - к основным часам. Непревычно, но удобно. В момент сброса таймера большая секундная стрелка автоматически ставится на 12 - выглядит очень эффектно.

Сами часы довольно толстые, хотя не тяжелые и не очень большие.

Кнопки нажимаются с приятным щелчком, заводное колесо имеет три положения и не требует завинчивания, как на отечественных «командирских» часах.

Ремешок защелкивается аж в три этапа: классическое складывание, контрольная клипса и подпружиненные ушки. Зачем такая сложность, непонятно, но точно можно скачать, что просто так застежка не расстегнется!

Теперь о подсветке. Если внезапно выключился свет, то ярко горит обычная светонакопительная.

Где-то через час, когда любая «фосфорная» подсветка иссякает, становится хорошо видно тритиевую:

Ну и, конечно, как же не проверить их на радиоактивность. Понятно, что ничего не покажет, а все-таки!

Несколько измерений дозиметром показали отсутствие значимой корреляции между замерами с часами и без. Можно спокойно пользоваться, проверено!

Фото на руке (снимал на зарядку от фотоаппарата):

Фото задней крышки (на неё же):