Radioluminesenssi

Kohteesta Wikipedia
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Hehkuva avaimenperä, jossa hyödynnetään radioluminesenssi-ilmiötä. Avaimenperän hehku kestää parhaimmillaan yli 10 vuotta.

Radioluminesenssi on luminesenssi-ilmiö, joka syntyy kun tiettyjä aineita altistetaan ionisoivalle säteilylle, kuten alfa-, beta- ja gammasäteilylle. Ionisoiva säteily virittää aineen atomien elektronit viritystiloille, joiden purkautuessa syntyy valoa. Radioluminesenssi-ilmiötä hyödynnetään tietyissä itsestään hohtavissa aineissa, joihin on sekoitettu jotain radioaktiivista ainetta, kuten tritiumia tai aikaisemmin käytettyä radiumin isotooppia 226, ja jotain radioluminesenssiä mahdollistavaa ainetta, kuten sinkkisulfidia (ZnS). Tässä esimerkissä radioaktiivisen radium-226 isotoopin ionisoiva säteily toimii sinkkisulfidin viritystilan aiheuttajana. Viritystilan purkautuessa vapautuu energiaa valon muodossa, eikä ulkoista energianlähdettä tarvita.

Radium-226:tta käytettiin runsasti ennen vuotta 1970, kunnes sen vaarallisuus huomattiin.[1] Säteily aiheutti kuitenkin monille sitä tehtaissa käsitelleille työntekijöille vakavia sairauksia, ja moni heistä myös menehtyi.[2] Nykyisin säteilysuojelulainsäädäntö rajoittaa ankarasti radiumin käyttöä.

Tritiumin radioluminesenssi[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tritiumin puoliintumisaika on vain 12 vuotta, kun taas radium-226:lla se on 1602 vuotta. Tritiumin hajoamisenergia on erittäin pieni: hajoamisessa syntyvä betahiukkanen (elektroni) etenee ilmassa vain 6 mm, eikä se läpäise ihon ylintä kerrosta.

Tritium saa tämän kellotaulun indeksit ja osoittimet hehkumaan. Toisissa kellotauluissa on voitu käyttää europiumilla seostettua strontiumaluminaattia, joka on "itsevalaisevista" aineista kirkkainta. Sen luminenssi ei kuitenkaan johdu radioaktiivisesta hajoamisesta, vaan aineen kyvystä imeä itseensä ympäristön valoa, jota se hitaasti vapauttaa.[3] Tämä tunnetaan nimellä fosforesenssi.

Tritiumin radioluminesenssia voidaan hyödyntää esimerkiksi kompasseissa, SUSAT-kiikaritähtäimissä, kellotaulujen pimeässä valaisevissa osissa tai joissakin avaimenperissä. Näissä käytetään GTLS-lasiputkea (engl. gaseous tritium light source). GTLS on umpinainen lasiputki, jonka sisäpuoli on pinnoitettu fosforilla ja täytetty tritiumkaasulla (vedyn radioaktiivinen isotooppi eli 3H). Tritiumin radioaktiivisessa hajoamisessa siitä irtoaa matalaenergisiä betahiukkasia. Betahiukkaset reagoivat fosforipinnoitteen kanssa, mikä tuottaa jatkuvan hohteen. GTLD-laite (engl. gaseous tritium light device) on väline, jossa on yksi tai usempi tällainen GTLS-lasikapseli.[4]

GTLS-lasikapselin rikkoutuminen voi aiheuttaa haittaa terveydelle. Tritiumkaasu haihtuu melko nopeasti, jos kapseli rikkoutuu ja tritium vuotaa ulos hyvin ilmastoidussa tilassa. Lasinsirut ja fosfori sekä niihin jäävä superraskas vesi, jota kapselissa myös on hieman, sen sijaan ovat edelleen aktiivisia.[4]

Tritiumvalaisua käytetään joissakin hätäuloskäyntien kylteissä (engl. exit sign). Tällainen hätäpoistumistien merkki on yleensä sellainen, jossa lukee sana exit ja jonka kirjaimet hehkuvat pimeässä vihreinä tai punaisina. Tritium-valaistuja hätäuloskäynnin merkkejä on käytössä Yhdysvalloissa. Euroopassa tavallisemmin käytössä oleva hätäpoistumistien merkki on kuitenkin 1985 käyttöön otettu ISO-standardin mukainen "vihreä juokseva mies".[5][6][7]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Säteilevät kuluttajatuotteet Säteilyturvakeskus (sivu 322, Itsevalaisevat tuotteet). Viitattu 14.7.2010.
  2. Radioaktiivisen teknologian kauhea kääntöpuoli 1900-luvun alussa – ”Radiumtytöt” työskentelivät hengenvaarallisissa olosuhteissa Ilta-Sanomat. 20.5.2018. Viitattu 20.5.2018.
  3. Gray, Theodore: Kiehtovat alkuaineet, s. 15, 97. Suomentanut Timo Hautala, Heli Ruuhinen. Docento, 2015. ISBN 978-952-291-156-8.
  4. a b Leaflet 19: Gaseous Tritium Light Sources (GTLSs) and Gaseous Tritium Light Devices (GTLDs) (pdf) Radiation Safety Handbook Volume 2, JSP 392. Lokakuu 2014. Ministry of Defence (United Kingdom). Viitattu 20.7.2017. (englanniksi)
  5. Turner, Julia: The Big Red Word vs. the Little Green Man : The international war over exit signs Slate. 8.3.2010. The Slate Group. Viitattu 20.7.2017. (englanniksi)
  6. U.S.NRC: Backgrounder on Tritium EXIT Signs Syyskuu 2014. United States Nuclear Regulatory Commission. Viitattu 20.7.2017. (englanniksi)
  7. EPA: Tritium in Exit Signs 30.5.2017. United States Environmental Protection Agency. Viitattu 20.7.2017. (englanniksi)