deoarece radioactivitatea a fost descoperita in jurul secolului 20, principala aplicatie a radioluminiscentei a fost in vopsea radioluminiscenta, folosita pe cadrane de ceas si busola, pistoale, fete de instrumente de zbor ale aeronavelor si alte instrumente, pentru a le permite sa fie vazute in intuneric. Vopseaua radioluminescentă constă dintr-un amestec dintr-o substanță chimică care conține un radioizotop cu o substanță chimică radioluminescentă (fosfor). Dezintegrarea radioactivă continuă a atomilor izotopului eliberează particule de radiații care lovesc moleculele fosforului, determinându-le să emane lumină. Bombardarea constantă de particule radioactive determină descompunerea chimică a multor tipuri de fosfor, astfel încât vopselele radioluminescente își pierd o parte din luminozitate pe parcursul vieții lor de lucru.
materialele Radioluminiscente pot fi, de asemenea, utilizate în construcția unei baterii nucleare optoelectrice, un tip de generator de radioizotopi în care energia nucleară este transformată în lumină.
RadiumEdit
prima utilizare a radioluminiscenței a fost în vopsea luminoasă care conține radiu, un radioizotop natural. Începând din 1908, vopseaua luminoasă care conține un amestec de radiu și sulfură de zinc dopată cu cupru a fost folosită pentru a picta fețe de ceas și cadrane de instrumente, dând o strălucire verzuie. Fosforii care conțin sulfură de zinc dopată cu cupru (ZnS:Cu) produc lumină albastru-verde; se utilizează,de asemenea, sulfură de zinc dopată cu cupru și mangan (ZnS:Cu, Mn), care produce lumină galben-portocalie. Vopseaua luminescentă pe bază de radiu nu mai este utilizată din cauza pericolului de radiație reprezentat de cei care fabrică cadranele. Acești fosfori nu sunt adecvați pentru utilizarea în straturi mai groase de 25 mg/cm2, deoarece autoabsorbția luminii devine apoi o problemă. Mai mult, sulfura de zinc suferă o degradare a structurii sale de rețea cristalină, ceea ce duce la pierderea treptată a luminozității semnificativ mai rapidă decât epuizarea radiului.
ZNS:ecranele spinthariscope acoperite cu Ag Au fost folosite de Ernest Rutherford în experimentele sale de descoperire a nucleului atomic.
radiul a fost folosit în vopseaua luminoasă până în anii 1960, când a fost înlocuit cu ceilalți radioizotopi de mai sus din cauza problemelor de sănătate. În plus față de razele alfa și beta, radiul emite raze gamma penetrante, care pot trece prin metalul și sticla unui cadran de ceas și piele. Un cadran tipic mai vechi de ceas de mână radiu are o radioactivitate de 3-10 kBq și ar putea expune purtătorul său la o doză anuală de 24 milisieverți dacă este purtat continuu. Un alt pericol pentru sănătate este produsul său de descompunere, radonul cu gaz radioactiv, care constituie un risc semnificativ chiar și la concentrații extrem de scăzute atunci când este inhalat. Timpul de înjumătățire lung al radiului de 1600 de ani înseamnă că suprafețele acoperite cu vopsea de radiu, cum ar fi fețele de ceas și mâinile, rămân un pericol pentru sănătate mult timp după terminarea vieții lor utile. Există încă milioane de ceas radiu luminos, ceas, și busolă se confruntă și cadrane de instrumente de aeronave deținute de public. Cazul „fetelor cu radiu”, muncitori din fabricile de ceasuri de la începutul anilor 1920 care au pictat fețele de ceas cu vopsea cu radiu și ulterior au contractat cancer fatal prin ingerarea radiului atunci când și-au îndreptat periile cu buzele, au crescut conștientizarea publicului cu privire la pericolele materialelor radioluminiscente și radioactivitatea în general.
Prometiumedit
în a doua jumătate a secolului 20, radiul a fost înlocuit progresiv cu vopsea care conține prometiu-147. Prometiul este un beta-emițător cu energie redusă, care, spre deosebire de emițătorii alfa precum radiul, nu degradează rețeaua de fosfor, astfel încât luminozitatea materialului nu se va degrada atât de repede. De asemenea, nu emite razele gamma penetrante pe care le face radiul. Timpul de înjumătățire de 147Pm este de numai 2,62 ani, astfel încât într-un deceniu radioactivitatea unui cadran de prometiu va scădea la doar 1/16 din valoarea sa inițială, ceea ce îl face mai sigur de eliminat, în comparație cu radiul cu timpul său de înjumătățire de 1600 de ani. Cu toate acestea, acest timp de înjumătățire scurt a însemnat că luminozitatea cadranelor de prometiu a scăzut, de asemenea, la jumătate la fiecare 2.62 de ani, oferindu-le o scurtă durată de viață utilă, ceea ce a dus la înlocuirea prometiului cu tritiu.
vopseaua pe bază de Prometiu a fost utilizată pentru a ilumina vârfurile comutatoarelor electrice ale modulului lunar Apollo și vopsită pe panourile de control ale vehiculului lunar.
TritiumEdit
ultima generație de materiale radioluminescente se bazează pe tritiu, un izotop radioactiv de hidrogen cu timpul de înjumătățire de 12.32 de ani care emite radiații beta cu energie foarte scăzută. Este folosit pe fețele ceasului de mână, obiectivele pistolului și semnele de ieșire de urgență. Gazul de tritiu este conținut într-un tub mic de sticlă, acoperit cu un fosfor în interior. Particulele Beta emise de tritiu lovesc stratul de fosfor și îl determină să fluoresce, emițând lumină, de obicei galben-verde.
tritiul este utilizat deoarece se crede că reprezintă o amenințare neglijabilă pentru sănătatea umană, spre deosebire de sursa radioluminiscentă anterioară, radiul, care s-a dovedit a fi un pericol radiologic semnificativ. Energia redusă 5.7 particulele beta Kev emise de tritiu nu pot trece prin tubul de sticlă închis. Chiar dacă ar putea, nu sunt capabili să pătrundă în pielea umană. Tritiul este doar o amenințare pentru sănătate dacă este ingerat. Deoarece tritiul este un gaz, dacă un tub de tritiu se rupe, gazul se disipează în aer și este diluat la concentrații sigure.Tritiul are un timp de înjumătățire de 12,3 ani, astfel încât luminozitatea unei surse de lumină de tritiu va scădea la jumătate din valoarea inițială în acel moment.