Радиевые циферблаты — циферблаты часов , часов и других приборов , окрашенные люминесцентной краской, содержащей радий-226 для создания радиолюминесценции . Радиевые циферблаты производились на протяжении большей части 20-го века, прежде чем были заменены более безопасным люминесцентным 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, самолетные приборы и тому подобное, чтобы можно было читать их в темноте. [2]
В 1914 году доктор Сабин Арнольд фон Сохоки и доктор Джордж С. Уиллис основали Корпорацию радиевых светящихся материалов. 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 , всемирно известного производителя недорогих карманных и наручных часов, было ведущим популяризатором использования радия для часовых стрелок и индексов, выпустив в 1916 году свои часы Radiolite . 3] Серия Radiolite, выпускаемая в различных размерах и моделях, стала визитной карточкой компании из Коннектикута.
Радиевые циферблаты обычно рисовали молодые женщины, которые «направляли» свои кисти, облизывая и придавая им форму щетине, прежде чем рисовать тонкие линии и цифры на циферблатах. Эта практика привела к проглатыванию радия, который вызвал серьезную дегенерацию челюстных костей, злокачественные новообразования и другие стоматологические заболевания. Болезнь, вызванный радием остеонекроз , была признана профессиональным заболеванием в 1925 году после того, как группа радиевых художников, известная как « Радиевые девушки» , из Радиевой корпорации США подала в суд. К 1930 году все художники по циферблату перестали указывать кистью ртом. Прекращение этой практики резко снизило количество потребляемого радия и, следовательно, частоту злокачественных новообразований.
Сотрудники Luminous Processes, опрошенные журналистом в 1978 году, заявили, что их оставили в неведении об опасностях радия. Им сказали, что отказ от показа губ положил конец прежним проблемам. Они работали в непроветриваемых помещениях, носили халаты, которые стирали дома. Счетчики Гейгера могли бы снимать показания со штанов, возвращенных из химчистки, и с одежды, хранящейся в кедровом сундуке» .
По данным Агентства по охране окружающей среды США, «радиоактивный антиквариат [включая часы] обычно не представляет риска для здоровья, если он неповреждён и находится в хорошем состоянии». [5] Однако радий очень радиоактивен, испуская альфа- , бета- и гамма-излучение , последствия которого особенно вредны при вдыхании или проглатывании, поскольку внутри тела нет защиты. [5] Действительно, организм обращается с радием так же, как с кальцием , 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 соответствующей подготовки, техники и средств. Радиевую краску можно проглотить, вдыхая отслаивающиеся частицы краски. Альфа-частицы, испускаемые радием, который поглощается костями, убивают окружающую костную ткань, что приводит к состоянию, которое широко называют радиевой челюстью . Частицы, вдыхаемые или проглатываемые, могут привести к образованию высокой местной дозы с риском радиационно-обусловленного рака легких или желудочно-кишечного тракта. Проникающее гамма-излучение, создаваемое некоторыми циферблатами, также представляет значительный риск для здоровья.
Хотя старые радиевые циферблаты, как правило, больше не излучают свет, 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 существу, такими же радиоактивными, как и при первоначальной окраске 50 или 100 лет назад, независимо от того, остаются ли они светящимися или нет.
Было доказано, что радиевые циферблаты, удерживаемые возле лица, производят дозы радиации, превышающие 10 мкЗв/час. [ нужна цитата ] Примерно через 20 минут это обеспечивает эквивалент нормального фонового излучения за целый день . [ нужна цитата ] Эта скорость, вероятно, представляет собой только мощность дозы от гамма-излучения, поскольку альфа-излучение будет остановлено лаком, кристаллом или корпусом; следовательно, мощность дозы при проглатывании или вдыхании пыли может быть намного выше.
Хроническое воздействие высоких концентраций радия может привести к увеличению заболеваемости раком костей , печени или молочной железы . [6] Разлагающийся радий также производит газ радон , который считается второй по значимости причиной рака легких в США [6] и Великобритании. [7] Исследование, проведенное в 2018 году исследователями из Нортгемптонского университета, показало, что коллекция из 30 старинных военных часов с радиевыми циферблатами, хранившаяся в небольшой непроветриваемой комнате, произвела концентрацию радона в 134 раза выше рекомендованного в Великобритании «безопасного» уровня. [7]
Прием радия связан с анемией , катарактой , сломанными зубами и замедлением роста костей. [8]
В Соединенных Штатах, по-видимому, никогда не принималось запрещающее законодательство, запрещающее использование радия в часах. Только с принятием Закона об энергетической политике 2005 года Комиссия по ядерному регулированию США (NRC) получила контроль над использованием радия. [9] До этой даты «федеральное правительство играло ограниченную роль, если вообще имело место, в обеспечении безопасного использования радия», согласно данным NRC. [9] Этот элемент был постепенно выведен из использования промышленностью, действовавшей по собственному желанию, поскольку на рынок вышли более качественные и безопасные светящиеся материалы.