El vidrio de uranio es un vidrio coloreado con compuestos de uranio . A menudo emite una fluorescencia verde cuando se expone a la luz ultravioleta .
Hay otros nombres de vidrio de uranio. Canary o canary glass es el nombre más antiguo y se utilizó por primera vez en la década de 1840 en Inglaterra. El vidrio birmano es un vidrio opaco con un tinte de amarillo a rosa que contiene óxidos de uranio y compuestos de oro.[ ¿Qué? ] . Se mostró por primera vez a la reina Victoria durante su visita a los Estados Unidos en 1885. Ella dio el nombre y señaló que el color del vidrio se parece a una puesta de sol en Birmania. El vidrio de depresión , que inundó masivamente el mercado durante la Gran Depresión , también es vidrio de uranio. En los Estados Unidos, este vaso era tan común como los puros cubanos. Desde 1950, el término Vaso de vaselina ha aparecido en inglés estadounidense , del nombre alemán para "vaselina", vaselina , que tiene un color amarillo verdoso del aceite de oliva. Los tonos más verdes son menos valorados debido a su mayor contenido de hierro y menor fluorescencia. En Rusia y la URSS había un nombre Royal glass . En algunos países, no existe un nombre separado para esta marca de vidrio y los coleccionistas usan el nombre de la fábrica de vidrio que produjo el vidrio de uranio. Por ejemplo, en Finlandia, esta es la planta de Riihimäki , que produjo vidrio de uranio hasta 1974.
Para los vidrios de uranio se recomiendan composiciones de calcio , zinc , bario , preferiblemente con un alto contenido en potasio y boro , esto proporciona una fluorescencia más intensa del vidrio. Los vidrios de plomo no emiten fluorescencia porque absorben los rayos ultravioleta . Para los vidrios de uranio sin fluorescencia, las composiciones de plomo de los artículos de vidrio también se pueden usar, por ejemplo, en joyería para imitar el topacio ; estos vidrios tienen un color amarillo comparable al topacio. El contenido de uranio colorante debe ser relativamente grande, ya que el poder colorante del uranio en las composiciones de vidrio es pequeño: es 0.3 ... 1.5% UO 2 o 4 ... 6% UO 3 . Sin embargo, con una mayor introducción de óxido de uranio, la fluorescencia del vidrio se debilita gradualmente y, con un contenido superior al 25%, prácticamente desaparece.
El uranio se introduce en la carga en forma de uno de los siguientes óxidos:
Cabe señalar que el color amarillo o amarillo verdoso del vidrio no es un signo inequívoco del contenido de óxidos de uranio en el vidrio. Los compuestos de cadmio, azufre, selenio, así como colorantes orgánicos: harina, almidón, cereales, que le dan un color amarillo dorado al vidrio, pueden teñirse de amarillo o amarillo verdoso. El vidrio que en realidad contiene óxidos de uranio da un color amarillo fluorescente (luminoso) específico o amarillo verdoso.
Vidrios de uranio estandarizados con composición química y régimen de fusión del vidrio mantenidos con precisión:
Los fabricantes-proveedores suelen acompañar cada entrega con un pasaporte (certificado de prueba de laboratorio de fábrica) e indican el grupo, tipo de vidrio y además divulgan la composición química, indicando exactamente el contenido de óxidos de uranio y otros elementos químicos en el vidrio.
El vidrio de uranio tiene un alto índice de refracción. Como regla general, las gafas tienen un color de color fuerte. El coeficiente de expansión térmica es pequeño, lo que llevó al uso de tubos de electrones como material para la carcasa. Una de las cualidades notables de los vidrios con un contenido de uranio de hasta el 20% es la fluorescencia en los rayos ultravioleta. Esto distingue al vidrio de uranio del vidrio amarillo de cerio . La fluorescencia es causada por la luz del azul al ultravioleta con un máximo en el límite del rango visible y ultravioleta, alrededor de 400 nm. Las fuentes más eficientes de dicha luz para 2018 son los LED de 405 nm . El ojo ve esta luz como un violeta tenue, pero la fluorescencia verde de los iones de uranio es tan fuerte que oscurece la luz de la fuente. Los LED con ultravioleta invisible son todavía menos eficientes, es decir, a la misma corriente dan varias veces menos potencia lumínica en el rango deseado y requieren un filtro que corte la luz visible, que también producen.
Se estima que la aparición del vidrio de uranio es de al menos 79 d.C. mi. [1] fechado en un mosaico encontrado en una villa romana en Cabo Posillipo en el Golfo de Nápoles ( Italia ) en 1912 [2] [3] que contenía vidrio amarillo con un 1% de óxido de uranio. A partir del final de la Edad Media , la pechblenda (uranita) comenzó a extraerse de las minas de plata de los Habsburgo cerca de la ciudad de St. Joachimstal en Bohemia (ahora Jachymov , República Checa ) y se usó como colorante en la producción local de vidrio. Hasta 1898, aquí se producían más de 1.600 toneladas de todo tipo de productos de vidrio de uranio.
La historia de la producción en masa comienza en la década de 1830. Desde 1830, la planta de Gusevsky en Rusia también comenzó a producir productos similares. Antes de la Segunda Guerra Mundial, se usaba uranio natural, pero cuando se reanudó la producción de vidrio de uranio en 1959, ya se estaba usando uranio empobrecido, lo que aumenta considerablemente el costo de los productos. Actualmente (2004), varias empresas en los EE. UU. y la República Checa todavía producen vidrio de uranio (por ejemplo , Glassd Art Glass , Mosser , Summit Glass y Fenton Glass ), pero estos son artículos puramente decorativos, no vajillas.
El contenido de uranio en el vidrio suele ser del orden del 2 por ciento en masa y, por ejemplo, el contenido de uranio en algunos vidrios fabricados a principios del siglo XX llegaba al 25% [4] .
Antes de la aparición masiva de fuentes disponibles de radiación ultravioleta , la mayoría no conocía la capacidad de fluorescencia del vidrio de uranio.
La radiactividad del uranio natural se debe principalmente a los isótopos 238 U y su núclido hijo 234 U. Dado que el uranio es radiactivo , el vidrio de uranio también lo es. Depende del contenido de uranio, su origen y composición isotópica, y la antigüedad del elemento. Los productos elaborados con la adición de minerales de uranio natural tienen la máxima radiactividad, en la que este último está en equilibrio secular con sus productos de descomposición, que son decenas y centenas de veces más peligrosos que el uranio. Los vidrios de uranio con un contenido de uranio de hasta el 6% tienen radiación gamma, por regla general, por debajo de los valores permitidos, superando ligeramente el fondo natural, pero la radiación alfa puede superar la norma en decenas de veces. Estas partículas no vuelan más de 15 cm en el aire. Cuando se almacenan detrás del vidrio de un aparador ordinario, los productos de vidrio de uranio son seguros, ya que las partículas se retienen fácilmente. Debido a la baja radiactividad, estos utensilios no se consideran desechos radiactivos y no están sujetos a una disposición especial como desechos radiactivos , a diferencia de los SPD de radio , dispositivos con los que a menudo se encuentran en mercados de pulgas, subastas y tiendas de antigüedades, así como ampliamente fuentes de control utilizadas para la verificación y calibración de radiómetros militares tipo B-8 ( estroncio-90 ).
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Cualquier sustancia radiactiva es peligrosa si entra en el organismo y es muy peligrosa si se incluye en el metabolismo .
Si se usó uranio químicamente puro, purificado a partir de productos de descomposición secundarios, principalmente radio , entonces los productos de los primeros siglos sirven solo como una fuente débil de rayos alfa que no pueden penetrar ni siquiera a través del epitelio de la piel o una hoja de papel, pero sobre tiempo (alrededor de mil años) se acumulan productos de descomposición notables, lo que finalmente conduce a un aumento significativo de la radiactividad. La adición más segura es el uranio empobrecido -238. El uranio alcanza un equilibrio secular después de 830.000 años, lo que es inalcanzable en la vida cotidiana. Es imposible envenenarse con uranio con el uso regular de alimentos de platos de vidrio de uranio, aquí es apropiada una analogía con la imposibilidad de envenenarse con plomo cuando se usa cristal. Al mismo tiempo, se conoce sobre el aumento de la mortalidad de los sopladores de vidrio que trabajaron con vidrio de uranio y carga de uranio. Teóricamente, la entrada de compuestos de uranio en el cuerpo también es posible en el trabajo de grabadores y rectificadores en esta producción, pero dado que no se ha producido vidrio a partir de uranio natural durante muchos años, es problemático verificar esto.
Se puede encontrar un análisis muy detallado de la exposición a la radiación causada por el uranio en la cristalería en la publicación de la Comisión Reguladora Nuclear Systematic Radiological Evaluation of Source and By-Product Exemptions (NUREG 1717) [4] .
Hay tres vías principales de irradiación asociadas con el vidrio de uranio:
Al evaluar los equivalentes de dosis efectivos para varias posibles vías de exposición, NUREG-1717 concluyó que las dosis más altas serían para el personal involucrado en el transporte de cristalería. Esta dosis máxima calculada, 4 mrem/año, es aproximadamente del 1 al 2 % de la exposición anual promedio de un ciudadano estadounidense [4] .
Vidrio lechoso de uranio de principios del siglo XX.
Triodo de potencia . Se utilizó vidrio de uranio en el punto de salida de los electrodos.
Cuentas bajo luz normal y ultravioleta en la oscuridad.
figura decorativa
Bajo iluminación normal
Lo mismo con la luz ultravioleta.