삼중수소 방사광
Tritium radioluminescence
삼중수소 방사선 발광은 가시광선을 만들기 위해 수소의 방사성 동위원소인 기체 삼중수소를 사용하는 것이다. 삼중수소는 베타 붕괴를 통해 전자를 방출하고 인광 물질과 상호작용할 때 인광의 과정을 통해 빛이 방출된다. 인광을 흥분시키고 궁극적으로 빛을 발생시키기 위해 방사성 물질을 사용하는 전반적인 과정을 방사선 발광이라고 한다. 삼중수소 조명은 전기 에너지를 필요로 하지 않기 때문에 비상구 표지판, 손목시계의 조명, 인간의 야간 시력을 저하시키지 않는 이동 가능하지만 매우 신뢰할 수 있는 저강도 광원의 출처와 같은 용도에서 광범위하게 사용된다는 것을 발견했다. 주로 군인이 사용하는 야간용 총구 및 소형 조명(배터리 전원 조명보다 신뢰성이 뛰어나야 하지만 야간 시야를 방해하거나 위치를 쉽게 양보할 수 있을 정도로 밝아야 함)은 후자의 신청에 해당된다.
역사
삼중수소는 1953년 자체 유연화합물에 이상적인 에너지원으로 밝혀졌으며, 이 아이디어는 1953년 10월 29일 에드워드 샤피로에 의해 미국에서 특허(2749251 – Luminosity)되었다.[1]
디자인
삼중수소 조명은 인광층이 있는 유리관과 관 안에 있는 삼중수소 가스를 사용하여 만들어진다. 그러한 관은 (삼중수소가 베타 붕괴를 겪기 때문에) "기체 삼중수소 광원"(GTLS) 또는 베타 빛으로 알려져 있다.
기체 삼중수소 광원의 삼중수소는 베타 붕괴를 겪으며 인광층을 인광으로 만드는 전자를 방출한다.[citation needed]
제조 중 인광 함유 물질로 코팅된 내부 표면을 가진 붕소산염 유리 튜브의 길이가 방사성 삼중수소로 채워진다. 그런 다음 이산화탄소 레이저를 사용하여 원하는 길이로 튜브를 밀봉한다. 붕소실산염은 강도와 파괴 저항성으로 선호된다. 관에서 삼중수소는 베타 붕괴로 인해 일정한 전자의 흐름을 발산한다. 이 입자들은 인광을 흥분시켜, 인광을 낮고 꾸준한 빛을 발산하게 한다.
삼중수소는 자기동력 조명에 사용될 수 있는 유일한 물질은 아니다. 라듐은 20세기 초반부터 약 1970년까지 자가 연성 페인트를 만드는데 사용되었다. 프로메튬은 방사선원으로 라듐을 잠시 대체했다. 삼중수소는 현재 방사선 발광 광원에 사용되는 유일한 방사선원이다.
인광 화합물의 다양한 준비물은 다른 색의 빛을 내는 데 사용될 수 있다. 일반 인광 외에 제조된 색상은 녹색, 적색, 청색, 황색, 자주색, 주황색, 백색 등이 있다.
시계에 사용되는 GTLS는 소량의 빛을 발산한다: 대낮에 볼 수 있을 만큼은 아니지만, 몇 미터 떨어진 곳에서 어둠 속에서 볼 수 있다. 그러한 GTLS의 평균 수명은 10~20년이다. 반감기가 12.32년인 불안정한 동위원소인 베타 방출 비율은 그 기간 동안 절반으로 감소한다. 또한 인광 분해는 삼중수소 관의 밝기를 그 기간에 절반 이상 떨어뜨릴 것이다. 초기에 튜브에 더 많은 삼중수소를 배치할수록, 삼중수소는 시작부터 더 밝으며, 내용 수명은 더 길다. 삼중수소 출구 신호는 일반적으로 10년, 15년 또는 20년 동안 보장된 세 가지 밝기 수준으로 나타난다.[2] 기호의 차이는 제조업체가 설치하는 삼중수소의 양이다.
GTLS에 의해 발생하는 빛은 색상과 크기에 따라 다양하다. 녹색은 보통 가장 밝은 색으로, 빨간색은 가장 덜 밝은 색으로 나타난다. 시계의 손에 들어갈 만큼 작은 튜브부터 연필 크기의 튜브까지 크기가 다양하다. 대형 튜브(지름 5mm, 길이 최대 100mm)는 보통 녹색으로만 발견되며 표준 22.5mm × 3mm 크기의 삼중수소보다 밝지 않을 수 있다. 이 작은 크기는 일반적으로 가장 밝으며 주로 상업적으로 이용 가능한 키 체인에 사용된다.[citation needed]
사용하다
이러한 광원은 흔히 다이빙, 야간 또는 전투용으로 사용되는 손목시계의 손에 대한 "영구적" 조명으로 보인다. 그것들은 또한 빛나는 참신함 열쇠고리와 스스로 빛을 발하는 출구 표지판에도 사용된다. 그것들은 항공기의 계기 다이얼, 나침반, 무기용 조준기와 같이 동력원을 이용할 수 없는 경우에 군에서 선호한다. 고체 삼중수소 광원의 경우, 삼중수소는 페인트에 있는 수소 원자의 일부를 대체하는데, 이 원자는 황화아연과 같은 인광도 함유하고 있다.
삼중수소 불빛이나 베타 빛은 이전에[when?] 낚시 유혹에 사용되었다. 일부 플래시에는 삼중수소 바이알의 슬롯이 있어 손전등이 어둠 속에서 쉽게 위치할 수 있다.
삼중수소는 몇몇 작은 팔의 철의 시야를 비추는 데 사용된다. PSL 소총의 LPS 4x6° TIP2 망원경뿐만 아니라 SA80의 광학 SUSAT 시야에 있는 망막에는 소량의 삼중수소가 포함되어 있어 소량의 삼중수소 사용이 소총 시야에 대한 삼중수소 사용의 예와 동일한 영향을 미친다. 삼중수소의 방사성 붕괴에 의해 방출되는 전자는 인광을 발광하게 하여 어두운 조명 조건에서 볼 수 있는 장기(수년) 및 비배터리 화기 시력을 제공한다. 그러나 삼중수소 광선은 일광과 같은 밝은 조건에서 눈에 띄지 않는다. 그 결과, 일부 제조업체는 밝고 어둑한 조건에서 모두 밝고 고대비 화기 조준을 제공하기 위해 광섬유 조준기와 삼중수소 병합을 통합하기 시작했다.
안전
이러한 장치에는 방사성 물질이 포함되어 있지만, 현재 자체 동력 조명은 건강에 큰 문제가 되지 않는다고 여겨진다. 영국 정부의 보건 기구 자문 그룹 전리 방사선이 내놓은 2007년 보고서 삼중 수소 노출이 건강에 위험이 2배 이상이라는 이전에 국제 위원회 방사선 Protection,[3]에 캡슐화된 삼중 수소 조명 장치에 의해, 일반적으로 발광 유리 튜브의 형태를 취하고 있는 설정하기에 포함될 것을 선언했다안녕ck 클리어 플라스틱 블록, 기기가 분해되지 않는 한 사용자가 삼중수소에 전혀 노출되지 않도록 한다.
삼중수소는 침투 깊이가 낮아 온전한 인간의 피부를 관통하기에 불충분하기 때문에 비수력 용기에 캡슐화했을 때 외부 베타 방사선 위협을 나타내지 않는다. 그러나 GTLS 장치는 브렘스스트라흘룽으로 인해 낮은 수준의 X선을 방출한다.[4] 경제협력개발기구(OECD)의 보고서에 따르면,[5] 기체 삼중수소 광 장치에서 발생하는 모든 외부 방사선은 오직 브렘스스트라흘룽(일반적으로 8–14 keV 범위)에 기인한다. 선량률과 유효 에너지는 원자로 건물 형태에 따라 달라지기 때문에 브림스스트라흘룽 선량률은 삼중수소의 특성만으로 계산할 수 없다. 길이 10mm, 지름 0.5mm 두께의 0.1mm 두께의 유리창으로 구성된 맨 원통형 바이알 GTLS는 퀴리당 시간당 100밀리라드의 표면 선량률을 산출한다. 대신 동일한 바이알이 1mm 두께의 유리로 구성되고 2-3mm 두께의 플라스틱 덮개로 둘러싸인 경우 GTLS는 퀴리당 시간당 1밀리라드의 표면 선량률을 산출한다. 10 mm 떨어진 곳에서 측정한 선량률은 측정된 표면 선량률보다 2배 낮은 크기가 될 것이다. 물 속 10 keV 광자 방사선의 반값 두께가 약 1.4 mm인 점을 감안하면 조직에서 혈액 형성 기관을 덮어씌워 제공하는 감쇠는 상당하다.
삼중수소에 의한 일차적 위험은 삼중수소를 흡입, 섭취, 주입 또는 체내에 흡수할 경우 발생한다. 이것은 다시 낮은 침투 깊이로 인해 상대적으로 작은 신체 부위에서 방출된 방사선이 흡수되는 결과를 초래한다. 삼중수소의 생물학적 반감기는 섭취된 선량의 절반이 체내에서 배출되는 데 걸리는 시간이며 12일에 불과하다. 삼중수소 배설은 하루 물 섭취량을 3-4리터까지 증가시킴으로써 더욱 가속화될 수 있다.[6] 소량의 삼중수소에 직접 단기적으로 피폭하는 것은 대부분 무해하다. 삼중수소관이 깨지면 그 부위를 떠나 기체가 공기 중으로 확산되도록 해야 한다. 이것은 공기보다 가볍고 헬륨처럼 위쪽으로 떠오를 것이라는 점에 유의한다. 삼중수소는 자연적으로 환경에 존재하지만 매우 적은 양으로 존재한다.
입법
 | 이 절은 대체로 또는 전적으로 단일 출처에 의존한다. (2021년 9월)(이과 시기 |
삼중수소는 강화된 핵분열 무기와 열핵 무기에 사용되기 때문에(키체인에서의 그것보다 수천 배 더 큰 양이지만), 미국에서 사용하기 위해 삼중수소를 포함하는 소비자 및 안전 장치는 특정한 소유, 재판매, 폐기 및 사용 제한을 받는다. 미국의 경우 삼중수소가 소량 함유된 자기발광 출구표지판, 게이지, 손목시계 등의 장치는 원자력규제위원회 소관이며, 10 CFR Parts, 30, 32, 110에서 발견되는 보유·유통·수출 규제 대상이다. 그들은 또한 특정 주에서 소유, 사용, 처분으로 인해 규제를 받는다. 손목시계에 필요한 것보다 더 많은 삼중수소를 함유한 발광 제품은 미국의 소매점에서 널리 구할 수 없다.[citation needed]
그것들은 영국과 미국에서 쉽게 팔리고 사용된다. 그들은 영국과 웨일즈에서 지방의회의 환경보건부서에 의해 규제된다.[citation needed] 오스트레일리아에서 삼중수소를 포함하는 제품은 74×109 베크렐(2.7×10−5 Ci/g)의 총 방사능이 74×10 베크렐(2.0Ci)인 안전장치에서 제외하고 그램(2.7×10 Ci/g)당 1×1069 베크렐 미만(0.027 Ci)의 삼중수소를 포함하는 경우 면허가 면제된다.[7]
참고 항목
참조
- ^ Pereztroika, Jose (2019-11-30). "Luminor 2020: Debunking Panerai's fictional history of tritium-based lume". perezcope.com (blog).
- ^ "Self-illuminated signs" (PDF). U.S. Fire Administration. Techtalk. Vol. 1, no. 1. Federal Emergency Management Agency (FEMA). July 2009. Retrieved 2020-12-13.
{{cite magazine}}: CS1 maint : url-status (링크) - ^ "Advice on risks from tritium" (Press release). HPA Press Statement. United Kingdom: Health Protection Agency. 29 November 2007. Archived from the original on 2 December 2007. Retrieved 5 February 2011.
- ^ "Gaseous tritium light sources (GTLSs) and gaseous tritium light devices (GTLDs)" (PDF). Radiation Safety Handbook. Ministry of Defence (United Kingdom). May 2009. JSP 392.
- ^ "Decisions on the Adoption of Radiation Protection Standards for Gaseous Tritium Light Devices" (PDF). OECD. OECD Legal Instruments: 15. 24 July 1973. Retrieved 19 February 2020.
- ^ "Nuclide Safety Data Sheet Hydrogen-3" (PDF). www.ehso.emory.edu. Archived from the original (PDF) on 2006-09-08. Retrieved 2006-11-09.
- ^ "www.legislation.gov.au". Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Regulations 1999. Retrieved 2017-11-01.
