Радиевые циферблаты — это циферблаты часов , часов и других приборов , окрашенные светящейся краской, содержащей радий-226 для создания радиолюминесценции . Радиевые циферблаты производились на протяжении большей части 20-го века, прежде чем были заменены более безопасным светящимся материалом на основе трития в 1970-х годах и, наконец, нетоксичным, нерадиоактивным фотолюминесцентным материалом на основе алюмината стронция с середины 1990-х годов.
Радий был открыт Марией и Пьером Кюри в 1898 году [1] и вскоре был объединен с краской для получения люминесцентной краски , которую наносили на часы, приборы для самолетов и тому подобное, чтобы можно было считывать их показания в темноте. [2]
В 1914 году доктор Сабин Арнольд фон Сохоки и доктор Джордж С. Уиллис основали Radium Luminous Material Corporation. Компания производила люминесцентную краску. Позже компания сменила название на United States Radium Corporation . [ нужна цитата ] Вскоре последовало использование радия для обеспечения люминесценции стрелок и индексов на часах.
Подразделение Ingersoll Watch компании Waterbury Clock Company , известного в стране производителя недорогих карманных и наручных часов, было ведущим популяризатором использования радия для стрелок и индексов часов, представив свои часы «Radiolite» в 1916 году. [3] Серия Radiolite, выпускаемая в различных размерах и моделях, стала визитной карточкой компании из Коннектикута.
Радиевые циферблаты обычно расписывались молодыми женщинами, которые «направляли» свои кисти, облизывая и придавая форму щетинам перед тем, как рисовать тонкие линии и цифры на циферблатах. Эта практика приводила к проглатыванию радия, что вызывало серьезную дегенерацию челюстной кости, злокачественные новообразования и другие стоматологические заболевания. Болезнь, вызванный радием остеонекроз , была признана профессиональным заболеванием в 1925 году после того, как группа художников по радию, известных как Radium Girls , из United States Radium Corporation подала в суд. К 1930 году все художники по циферблатам перестали направлять свои кисти ртом. Прекращение этой практики резко сократило количество проглатываемого радия и, следовательно, частоту возникновения злокачественных новообразований.
Сотрудники Luminous Processes, опрошенные журналистом в 1978 году, заявили, что их оставили в неведении относительно опасностей радия. Им сказали, что устранение подбрасывания губами положило конец более ранним проблемам. Они работали в непроветриваемых помещениях, носили халаты, которые стирали дома. Счетчики Гейгера могли снимать показания с брюк, возвращенных из химчистки, и с одежды, хранящейся в кедровом сундуке». [4]
По данным Агентства по охране окружающей среды США, «радиоактивные предметы старины [включая часы] обычно не представляют опасности для здоровья, если они не повреждены и находятся в хорошем состоянии». [5] Однако радий очень радиоактивен, испуская альфа- , бета- и гамма-излучение — последствия которого особенно пагубны при вдыхании или проглатывании, поскольку в организме нет защиты. [5] Действительно, организм обрабатывает радий так же, как кальций , сохраняя его в костях, где он может вызвать дегенерацию костей и рак. [5]
Поэтому крайне важно, чтобы часы с радиевыми циферблатами не разбирались [5] без надлежащей подготовки, техники и оборудования. Радиевая краска может попасть в организм при вдыхании отслаивающихся частиц краски. Альфа-частицы, испускаемые радием, который поглощается костями, убивают окружающую костную ткань, что приводит к состоянию, которое в общих чертах называют радиевой челюстью . Вдыхаемые или проглоченные частицы могут откладывать высокую локальную дозу с риском рака легких или желудочно-кишечного тракта, вызванного радиацией. Проникающее гамма-излучение, создаваемое некоторыми циферблатами, также представляет значительный риск для здоровья.
Хотя старые радиевые циферблаты, как правило, больше не светятся, это происходит из-за разрушения кристаллической структуры светящегося сульфида цинка, а не из-за радиоактивного распада радия. Используемый изотоп радия ( 226 Ra ) имеет период полураспада около 1600 лет, [6] поэтому радиевые циферблаты остаются по сути такими же радиоактивными, как и изначально окрашенные 50 или 100 лет назад, независимо от того, остаются ли они светящимися.
Было показано, что радиевые циферблаты, поднесенные к лицу, создают дозы облучения, превышающие 10 мкЗв/час. [ требуется ссылка ] Примерно через 20 минут это дает эквивалент обычного фонового излучения за целый день . [ требуется ссылка ] Эта скорость, вероятно, представляет собой только мощность дозы от гамма-излучения, поскольку альфа-излучение будет остановлено лаком, кристаллом или корпусом; следовательно, мощность дозы после проглатывания или вдыхания пыли может быть намного выше.
Хроническое воздействие высоких уровней радия может привести к увеличению заболеваемости раком костей , печени или молочной железы . [6] Распад радия также приводит к образованию газа радона , признанного второй по значимости причиной рака легких в Соединенных Штатах [6] и Соединенном Королевстве. [7] Исследование, проведенное в 2018 году исследователями из Университета Нортгемптона, показало, что коллекция из 30 старинных военных часов с радиевыми циферблатами, хранившаяся в небольшой непроветриваемой комнате, создавала концентрацию радона в 134 раза выше рекомендуемого в Великобритании «безопасного» уровня. [7]
Прием радия связан с анемией , катарактой , сломанными зубами и замедлением роста костей. [8]
В Соединенных Штатах, похоже, никогда не принималось запрещающего законодательства, запрещающего использование радия в часах. Только с принятием Закона об энергетической политике 2005 года Комиссия по ядерному регулированию США (NRC) получила право контролировать использование радия. [9] До этого момента «федеральное правительство играло ограниченную роль, если вообще играло, в обеспечении безопасного использования радия», согласно NRC. [9] Этот элемент был постепенно выведен из использования промышленностью, действовавшей по собственной воле, поскольку на рынке появились более качественные и безопасные светящиеся материалы.