Uranové sklo je sklo barvené sloučeninami uranu . Při vystavení ultrafialovému záření často fluoreskuje zeleně.
Existují další názvy uranového skla. Kanárské nebo kanárské sklo je nejstarší název a byl poprvé použit ve 40. letech 19. století v Anglii. Barmské sklo je neprůhledné sklo se žlutým až růžovým nádechem obsahující oxidy uranu a sloučeniny zlata.[ co? ] . Poprvé byl ukázán královně Viktorii při její návštěvě Spojených států v roce 1885. Dala jméno a poznamenala, že barva skla připomíná západ slunce v Barmě. Depresní sklo – které masivně zaplavilo trh během Velké hospodářské krize , je také uranové sklo. V USA byla tato sklenice stejně běžná jako kubánské doutníky. Od roku 1950 se v americké angličtině objevuje termín vaseline glass – z německého názvu pro „petroleum jelly“, vaseline , která má žlutozelenou barvu olivového oleje. Zelenější odstíny jsou méně ceněné kvůli vyššímu obsahu železa a nižší fluorescenci. V Rusku a SSSR existoval název Královské sklo . V některých zemích neexistuje pro tuto značku skla samostatný název vůbec a sběratelé používají název sklárny, která uranové sklo vyráběla. Například ve Finsku je to závod v Riihimäki , který do roku 1974 vyráběl uranové sklo.
Pro uranová skla se doporučují složení vápníku , zinku , barya , nejlépe s vysokým obsahem draslíku a boru , což zajišťuje intenzivnější fluorescenci skla. Olověná skla nefluorescují, protože absorbují ultrafialové paprsky . U uranových skel bez fluorescence lze použít i olovnaté kompozice skleněných předmětů např. ve šperkařství k imitaci topazu - taková skla mají žlutou barvu srovnatelnou s topazem. Obsah barvícího uranu by měl být relativně velký, protože barvicí síla uranu ve skleněných kompozicích je malá - je to 0,3 ... 1,5 % UO 2 nebo 4 ... 6 % UO 3 . S vyšším přísunem oxidu uranu však fluorescence skla postupně slábne a při obsahu nad 25 % prakticky mizí.
Uran se do vsázky zavádí ve formě jednoho z následujících oxidů:
Nutno podotknout, že žlutá nebo žlutozelená barva skla není jednoznačným znakem obsahu oxidů uranu ve skle. Žlutě nebo žlutozeleně se mohou barvit sloučeniny kadmia, síry, selenu, ale i organická barviva - mouka, škrob, obiloviny, které sklu dodávají zlatožlutou barvu. Sklo, které skutečně obsahuje oxidy uranu, dává specifickou fluorescenční (svítivou) žlutou nebo žlutozelenou barvu.
Standardizovaná uranová skla s přesně dodrženým chemickým složením a režimem tavení skla:
Výrobci-dodavatelé většinou doprovázejí každou dodávku pasem (certifikát tovární laboratorní zkoušky) a uvádějí skupinu, typ skla a dodatečně uvádějí chemické složení s přesným uvedením obsahu oxidů uranu a dalších chemických prvků ve skle.
Uranové sklo má vysoký index lomu. Brýle mají zpravidla výraznou barevnou barvu. Koeficient tepelné roztažnosti je malý, což vedlo k použití elektronek jako materiálu pro pouzdro. Jednou z výrazných vlastností skel s obsahem uranu do 20 % je fluorescence v ultrafialových paprscích. To odlišuje uranové sklo od cerově žlutého skla . Fluorescence je způsobena světlem od modré po ultrafialové s maximem na hranici viditelného a ultrafialového rozsahu, asi 400 nm. Nejúčinnějšími zdroji takového světla pro rok 2018 jsou 405 nm LED diody . Oko vidí toto světlo jako slabou fialovou, ale zelená fluorescence uranových iontů je tak silná, že zakrývá světlo ze zdroje. LED s neviditelným ultrafialovým zářením jsou stále méně účinné, to znamená, že při stejném proudu dávají několikanásobně menší světelný výkon v požadovaném rozsahu a vyžadují filtr, který odděluje viditelné světlo, které také produkují.
Vzhled uranového skla se odhaduje na nejméně 79 našeho letopočtu. E. [1] datované k mozaice nalezené v římské vile na mysu Posillipo v Neapolském zálivu ( Itálie ) v roce 1912 [2] [3] obsahující žluté sklo s 1 % oxidu uranu. Od konce středověku se smolinec (uranit) začal těžit ze stříbrných dolů Habsburků u města St. Joachimstal v Čechách (nyní Jáchymov , Česká republika ) a používal se jako barvivo v místní sklářské výrobě. Do roku 1898 se zde vyrobilo více než 1600 tun všech druhů výrobků z uranového skla.
Historie hromadné výroby začíná ve 30. letech 19. století. Od roku 1830 začaly podobné produkty vyrábět i závod Gusevsky v Rusku. Před 2. světovou válkou se používal přírodní uran, ale když se v roce 1959 obnovila výroba uranového skla, používal se již ochuzený uran, což značně zvyšuje cenu výrobků. V současné době (2004) několik společností v USA a České republice stále vyrábí uranové sklo (např. Glassd Art Glass , Mosser , Summit Glass a Fenton Glass ), ale jedná se o čistě dekorativní předměty, nikoli nádobí.
Obsah uranu ve skle je často v řádu 2 hmotnostních procent a například obsah uranu v některých sklech vyrobených na počátku 20. století byl až 25 % [4] .
Před masovým výskytem dostupných zdrojů ultrafialového záření nebyla schopnost uranového skla fluoreskovat většině lidí známa.
Radioaktivita přírodního uranu je způsobena především izotopy 238 U a jeho dceřiným nuklidem 234 U. Protože uran je radioaktivní , je radioaktivní i uranové sklo. Záleží na obsahu uranu, jeho původu a izotopovém složení a stáří produktu. Produkty vyrobené s přídavkem přírodních uranových minerálů mají maximální radioaktivitu, ve které je tento v sekulární rovnováze se svými produkty rozpadu, které jsou desítky a stovky nebezpečnější než uran. Uranová skla s obsahem uranu do 6 % mají záření gama zpravidla pod přípustnými hodnotami, mírně převyšující přirozené pozadí, ale záření alfa může překročit normu i desítkykrát. Tyto částice létají vzduchem maximálně 15 cm. Při skladování za sklem běžného příborníku jsou výrobky z uranového skla bezpečné, protože částice se snadno zadržují. Vzhledem k nízké radioaktivitě není takové nádobí považováno za radioaktivní odpad a není předmětem zvláštního zneškodňování jako radioaktivní odpad , na rozdíl od radia SPD , zařízení, s nimiž se často nacházejí na bleších trzích, aukcích a starožitnictvích, stejně jako široce používal kontrolní zdroje pro ověřování a kalibraci vojenských radiometrů typu B-8 ( stroncium-90 ).
.
Jakákoli radioaktivní látka je nebezpečná, pokud se dostane do těla a je velmi nebezpečná, pokud je zahrnuta do metabolismu .
Pokud byl použit chemicky čistý uran, očištěný od dceřiných rozpadových produktů, především radia , pak produkty po první staletí slouží pouze jako slabý zdroj alfa paprsků, které neproniknou ani přes epitel kůže nebo list papíru, ale přes času (asi tisíc let) se v něm hromadí znatelné produkty rozpadu, což nakonec vede k výraznému zvýšení radioaktivity. Nejbezpečnějším přídavkem je ochuzený uran -238. Uran se dostává do sekulární rovnováhy po 830 000 letech, což je v každodenním životě nedosažitelné. Při pravidelném používání potravin z uranového skleněného nádobí se uranem otrávit nelze, zde se hodí analogie s nemožností otrávit se olovem při použití křišťálu . Zároveň je známá zvýšená úmrtnost sklářů, kteří pracovali s uranovým sklem a uranovou vsázkou. Teoreticky je při práci rytců a brusičů u této výroby možný i průnik sloučenin uranu do těla, ale protože se sklo z přírodního uranu již řadu let nevyrábí, je problematické to kontrolovat.
Velmi podrobnou analýzu radiační expozice způsobené uranem ve skle lze nalézt v publikaci Nuclear Regulatory Commission Systematic Radiological Evaluation of Source and By-Product Exemptions (NUREG 1717) [4] .
Existují tři hlavní dráhy ozařování spojené s uranovým sklem:
Při hodnocení efektivních dávkových ekvivalentů pro různé potenciální cesty expozice dospěl NUREG-1717 k závěru, že nejvyšší dávky by byly pro personál zapojený do přepravy skleněného zboží. Tato maximální vypočítaná dávka, 4 mrem/rok, je přibližně 1–2 % průměrné roční expozice občana USA [4] .
Mléčné uranové sklo z počátku 20. století
Výkonová trioda . Na výstupu z elektrod bylo použito uranové sklo
Korálky pod normálním a ultrafialovým světlem ve tmě
dekorativní postava
Za normálního osvětlení
To samé s ultrafialovým světlem.