od czasu odkrycia radioaktywności na przełomie XX wieku, głównym zastosowaniem radioluminescencji jest farba radioluminescencyjna, używana na tarczach zegarka i kompasu, celownikach, twarzach instrumentów lotniczych i innych instrumentach, aby umożliwić ich widoczność w ciemności. Farba radioluminescencyjna składa się z mieszaniny substancji chemicznej zawierającej radioizotop z substancją radioluminescencyjną (fosforem). Ciągły rozpad promieniotwórczy atomów izotopu uwalnia cząstki promieniowania, które uderzają w cząsteczki fosforu, powodując ich wydzielanie światła. Ciągłe bombardowanie cząstkami radioaktywnymi powoduje rozpad chemiczny wielu rodzajów fosforu, więc farby radioluminescencyjne tracą część swojej świetlistości w czasie pracy.
materiały Radioluminescencyjne mogą być również wykorzystane do budowy optoelektrycznej baterii jądrowej, typu generatora radioizotopów, w którym energia jądrowa jest przekształcana w światło.
RadiumEdit
pierwszym zastosowaniem radioluminescencji była farba świetlna zawierająca rad, naturalny radioizotop. Począwszy od 1908 r.do malowania tarczy zegarka i tarczy instrumentu używano świetlistej farby zawierającej mieszaninę radu i siarczku cynku z domieszką miedzi, nadając zielonkawy blask. Luminofory zawierające siarczek cynku z domieszką miedzi (ZnS:cu) dają niebiesko-zielone światło; stosuje się również siarczek cynku z domieszką miedzi i manganu (ZnS:Cu,Mn), dając światło żółto-pomarańczowe. Farba luminescencyjna na bazie Radu nie jest już używana ze względu na zagrożenie promieniowaniem stwarzane przez producentów tarcz. Luminofory te nie nadają się do stosowania w warstwach grubszych niż 25 mg/cm2, ponieważ samo wchłanianie światła staje się problemem. Ponadto siarczek cynku ulega degradacji struktury sieci krystalicznej, co prowadzi do stopniowej utraty jasności znacznie szybciej niż wyczerpanie Radu.
ZnS:ekrany spinthariscope powlekane Ag zostały wykorzystane przez Ernesta Rutherforda w jego eksperymentach odkrywania jądra atomowego.
RAD był używany w farbach świecących do lat 60., kiedy to został zastąpiony innymi radioizotopami powyżej ze względu na obawy zdrowotne. Oprócz promieni alfa i beta rad emituje przenikające promienie gamma, które mogą przechodzić przez metal i szkło tarczy zegarka oraz skórę. Typowa starsza tarcza zegarka Radowego ma radioaktywność 3-10 kBq i może narażać użytkownika na roczną dawkę 24 milisievertów, jeśli jest stale noszona. Innym zagrożeniem dla zdrowia jest produkt rozpadu, radioaktywny radon gazowy, który stanowi znaczne zagrożenie nawet przy bardzo niskich stężeniach podczas wdychania. Długi okres półtrwania Radu wynoszący 1600 lat oznacza, że powierzchnie pokryte farbą radową, takie jak tarcze zegarka i ręce, pozostają zagrożeniem dla zdrowia długo po zakończeniu ich żywotności. Nadal istnieją miliony świecących radowych zegarków, zegarków i kompasów oraz tarcze przyrządów lotniczych, które są własnością społeczeństwa. W przypadku „dziewcząt Radu”, pracowników fabryk zegarków na początku lat 20., którzy malowali twarze zegarków farbą radową, a później zachorowali na śmiertelnego raka poprzez spożycie Radu, gdy wycelowali swoje pędzle ustami, zwiększyli świadomość społeczną na temat zagrożeń związanych z materiałami radioluminescencyjnymi i radioaktywnością w ogóle.
PromethiumEdit
w drugiej połowie XX wieku rad stopniowo zastępowano farbą zawierającą promethium-147. PROMET jest niskoenergetycznym emiterem beta, który w przeciwieństwie do emiterów Alfa, takich jak rad, nie degraduje siatki fosforowej, więc jasność materiału nie ulegnie tak szybko degradacji. Nie emituje również przenikających promieni gamma, które rad. Okres półtrwania 147Pm wynosi tylko 2,62 lat, więc w ciągu dekady radioaktywność tarczy promethium spadnie tylko do 1/16 jej pierwotnej wartości, co czyni ją bezpieczniejszą do pozbycia się, w porównaniu do Radu z jego okresem półtrwania wynoszącym 1600 lat. Jednak ten krótki okres półtrwania oznaczał, że jasność tarcz promethium również spadała o połowę co 2.62 lata, co dało im krótki okres użytkowania, co doprowadziło do zastąpienia prometu trytem.
farba na bazie prometu została użyta do oświetlania końcówek elektrycznych modułu księżycowego Apollo i pomalowana na panelach kontrolnych pojazdu Lunar Roving.
TritiumEdit
najnowsza generacja materiały radioluminescencyjne oparte są na Trytie, radioaktywnym izotopie wodoru o okresie półtrwania 12.32 lata, które emitują bardzo niskoenergetyczne promieniowanie beta. Jest używany na twarzach zegarków, celownikach pistoletowych i znakach wyjścia awaryjnego. Gaz trytu jest zawarty w małej szklanej rurce, pokrytej od wewnątrz luminoforem. Cząstki Beta emitowane przez trytu uderzają w powłokę fosforową i powodują jej fluorescencję, emitując światło, zwykle żółto-zielone.
trytu używa się, ponieważ uważa się, że stanowi on znikome zagrożenie dla zdrowia ludzkiego, w przeciwieństwie do poprzedniego źródła radioluminescencyjnego, Radu, który okazał się znaczącym zagrożeniem radiologicznym. Niskoenergetyczna 5.7 cząsteczki Kev beta emitowane przez trytu nie mogą przechodzić przez otaczającą szklaną rurkę. Nawet jeśli mogą, nie są w stanie przeniknąć do ludzkiej skóry. Trytu jest zagrożeniem dla zdrowia tylko po spożyciu. Ponieważ trytu jest gazem, jeśli rurka trytu pęknie, Gaz rozprasza się w powietrzu i jest rozcieńczany do bezpiecznych stężeń.Okres półtrwania trytu wynosi 12,3 roku, więc jasność Źródła światła trytu spadnie do połowy jego wartości początkowej w tym czasie.