방사 발광
Radioluminescence
방사발광은 알파입자, 베타입자, 감마선 등의 이온화 방사선에 의한 충격에 의해 물질 내에서 빛이 생성되는 현상이다.방사선 발광은 기기나 사이니지의 야간 조명을 위한 저레벨 광원으로 사용됩니다.방사선 발광 페인트는 때때로 시계 바늘과 기기 다이얼에 사용되어 어두운 곳에서도 읽을 수 있습니다.방사능 발광은 원자로나 방사성 동위원소와 같은 고출력 방사선원 주변에서도 종종 나타난다.
메커니즘
방사선 발광은 들어오는 이온화 방사선의 입자가 원자 또는 분자와 충돌할 때 발생하며 궤도 전자를 더 높은 에너지 수준으로 자극합니다.이 입자는 보통 방사성 동위원소인 방사성 동위원소 원자의 방사성 붕괴에서 나온다.그 후 전자는 빛의 광자로 여분의 에너지를 방출함으로써 지면 에너지 수준으로 돌아간다.이온화 방사선에 맞았을 때 특정 색상의 빛을 방출하는 화학물질을 형광체라고 한다.방사성 발광 광원은 일반적으로 형광체와 혼합되거나 형광체에 가까운 방사성 물질로 구성된다.
적용들
20세기 초에 방사능이 발견된 이후, 방사 발광의 주요 적용 분야는 시계와 나침반 다이얼, 총 조준기, 항공기 비행 계기 얼굴, 그리고 다른 기구들에 사용되는 방사 발광 페인트였다.방사성 발광 도료는 방사성 동위원소를 포함하는 화학 물질과 방사성 발광 화학 물질(인광)의 혼합물로 구성됩니다.동위원소 원자의 지속적인 방사성 붕괴는 형광체의 분자에 부딪히는 방사선 입자를 방출하여 빛을 방출하게 한다.방사성 입자에 의한 지속적인 충격은 많은 유형의 인광체의 화학적 파괴를 야기하기 때문에 방사성 발광 페인트는 작업 수명 동안 광도를 일부 잃습니다.
방사성 발광 물질은 원자력이 빛으로 변환되는 방사성 동위원소 발생기의 일종인 광전자 핵 배터리의 건설에도 사용될 수 있다.
라듐
방사성 발광의 첫 번째 용도는 천연 방사성 동위원소인 라듐을 포함한 발광 도료였다.1908년부터 라듐과 황화동 도프진을 혼합한 발광 페인트가 시계면과 계기판을 칠하는 데 사용되어 녹색 빛이 났다.구리 도프 황화아연(ZnS:Cu)을 함유한 인광기는 청록색 빛을 생성하며 구리 및 망간 도프 황화아연( )을 생성한다.황색-오렌지 빛을 내는 ZnS:Cu,Mn)도 사용된다.라듐 기반의 발광 페인트는 다이얼 제조자에게 방사선 위험이 있기 때문에 더 이상 사용되지 않습니다.이러한 인광기는 빛의 자기 흡수가 문제가 되기 때문에 25 mg/cm보다2 두꺼운 층에서는 사용하기에 적합하지 않습니다.또한 황화아연은 결정 격자 구조의 열화를 겪기 때문에 라듐의 고갈보다 훨씬 빨리 서서히 밝기를 잃는다.
어니스트 러더포드가 원자핵을 발견하는 실험에서 Ag 코팅 스핀타리스코프 스크린이 사용되었습니다.
라듐은 1960년대까지 발광 도료에 사용되었으나 건강상의 [1]문제로 인해 위의 다른 방사성 동위원소로 대체되었다.라듐은 알파와 베타 입자 외에 시계 다이얼의 금속과 유리, 피부를 통과할 수 있는 투과 감마선을 방출한다.전형적인 구형 라듐 손목시계 다이얼은 3-10 kBq의 방사능을 가지고 있으며,[1] 연속적으로 착용할 경우 착용자가 연간 24밀리시버트 선량에 노출될 수 있다.또 다른 건강 위험은 붕괴 생성물인 방사성 가스 라돈으로, 흡입 시 극저농도에서도 상당한 위험을 구성한다.라듐의 1600년의 긴 반감기는 시계 얼굴과 손과 같은 라듐 페인트로 코팅된 표면이 내용 수명이 다한 후에도 여전히 건강에 해롭다는 것을 의미합니다.아직도 수백만 개의 발광 라듐 시계, 시계, 나침반 면과 항공기 계기판이 일반에 의해 소유되고 있다.1920년대 초 라듐 페인트로 시계 얼굴을 칠했다가 붓을 입술로 가리키면 라듐을 섭취해 치명적인 암에 걸린 라듐 걸스(Radium Girls)의 사례도 있다.
프로메튬
20세기 후반에 라듐은 점차 프로메튬-147을 함유한 페인트로 대체되었다.프로메튬은 라듐과 같은 알파 방출체와 달리 인광 격자를 분해하지 않기 때문에 물질의 광도가 빠르게 저하되지 않습니다.라듐처럼 투과 감마선도 방출하지 않는다.Pm의 반감기는 2.62년에 불과하기 때문에 10년 후에는 프로메튬 다이얼의 방사능이 원래 값의 16분의 1로 줄어들어 1600년의 반감기를 가진 라듐에 비해 폐기하기가 더 안전해질 것이다.그러나, 이러한 짧은 반감기는 프로메튬 다이얼의 밝기도 2.62년마다 절반으로 감소하여 짧은 내용연수를 제공했고, 이는 프로메튬이 삼중수소로 대체되었음을 의미했다.
Promethium 기반 페인트는 Apollo Lunar Module의 전기 스위치 팁을 비추는 데 사용되었으며 Lunar Roving [2]Vehicle의 제어판에 도색되었습니다.
삼중수소
최신 방사성 발광 물질은 매우 낮은 에너지 베타 방사선을 방출하는 12.32년의 반감기를 가진 수소의 방사성 동위원소인 삼중수소를 기반으로 한다.손목시계 얼굴, 총기 조준구, 비상구 표지판에 사용된다.삼중수소 가스는 내부에 형광체로 코팅된 작은 유리관에 포함되어 있다.삼중수소에 의해 방출된 베타 입자는 형광체 코팅에 부딪히고 형광을 일으켜 빛을 방출하며, 대개 황록색이다.
삼중수소가 사용되는 이유는 삼중수소가 인간의 건강에 무시할 수 있는 위협을 가하는 것으로 여겨지기 때문이다. 이전의 방사선 발광 선원인 라듐과는 대조적으로, 라듐은 상당한 방사선 위험으로 판명되었다.삼중수소에 의해 방출된 저에너지 5.7 keV 베타 입자는 둘러싸인 유리관을 통과할 수 없다.할 수 있다고 해도 사람의 피부에는 침투할 수 없습니다.삼중수소는 섭취하는 경우에만 건강에 위협이 된다.삼중수소는 기체이기 때문에, 삼중수소 튜브가 파손되면, 가스는 공기 중에 소멸되고 안전한 농도로 희석된다.삼중수소는 12.32년의 반감기를 가지므로, 삼중수소 광원의 밝기는 그 시간 동안 초기 값의 절반으로 감소할 것이다.
적외선 형광
적외선 방사 형광(Radio-Fluorence라고도 함)은 [3]이온화 방사선에 노출되어 발생하는 장석의 적외선 발광 신호를 포함하는 연대 측정 기법이다.그것은 모래층이 언제 마지막으로 [4][5]햇빛에 노출되었는지를 밝힐 수 있다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ a b Tykva, Richard; Sabol, Jozef (1995). Low-Level Environmental Radioactivity: Sources and Evaluation. CRC Press. pp. 88–89. ISBN 1566761891.
- ^ "Apollo Experience Report – Protection Against Radiation" (PDF). NASA. Retrieved 9 December 2011.
- ^ Madhav Krishna Muraria; et al. (Jun 2021). "Infrared radiofluorescence (IR-RF) dating: A review". Quaternary Geochronology. doi:10.1016/j.quageo.2021.101155.
- ^ Alastair Key; et al. (Jun 22, 2022). "On the earliest Acheulean in Britain: first dates and in-situ artefacts from the MIS 15 site of Fordwich (Kent, UK)". Royal Society Open Science. doi:10.1098/rsos.211904.
- ^ Jason Arunn Murugesu (Jun 22, 2022). "UK's earliest hand axes were made by ancient humans 560,000 years ago". New Scientist.
