19.3.07

Synkkä valomaali

Ranskalainen fyysikko Henri Becquerel huomasi vuonna 1896, että eräistä uraanisuoloista lähtevä säteily sai valoherkän filmin valottumaan pimeässäkin. Marie Curie kiinnostui ilmiöstä ja nimesi sen radioaktiivisuudeksi. Kaksi vuotta myöhemmin Marie Curie keksi miehensä Pierre Curien kanssa sekä pimeässä loistavan radiumin että toisen radioaktiivisen aineen, poloniumin. Curiet ja Becquerel saivat vuonna 1903 fysiikan Nobel -palkinnon radioaktiivisuuden keksimisestä ja vuonna 1911 Marie Curielle myönnettiin kemian Nobel-palkinto puhtaan radiumin eristämisestä.

Vaikka Henri Becquerel koki ilmiön ihan henkilökohtaisesti jo vuonna 1900 (hän kuljetti liivintaskussaan suojaamattomassa putkessa radiumsuolaa muutamien tuntien ajan, jonka jälkeen totesi aineen aiheuttaneen ihottumaa ja haavaumia), 1900-luvun alkupuolella ei säteilevien aineiden käyttöä osattu pelätä, vaan päin vastoin, säteilevillä aineilla uskottiin olevan jopa terveysvaikutuksia. Radioaktiivisten aineiden, mm. uraanin, toriumin ja radiumin, uskottiin tuovan terveellistä lisää niin kauneusvoiteisiin kuin hammastahnoihinkin ja radonemanaattori-laitteella saattoi valmistaa yön aikana radonilla terästettyä terveysvettä. Nämä ylellisyystuotteet - etenkin radiumia sisältävät - olivat onneksi sen verran hinnakkaita, että niiden käyttäjäkunta jäi verrattain pieneksi. Aineiden kokeilijat saivat pahimmissa tapauksissa itselleen vaikeuta haavaumia tai luu- tai verisyövän.

Itsevalaisevien valoväriaineiden käyttö alkoi 1900-luvun alkupuolella. Henri Becquerel havaitsi ensimmäisenä, että radium saa siihen sekoitetun aineen, kuten sinkkioksidin, hehkumaan fluorisoivasti. William J Hammer keksi jatkaa ideaa pidemmälle ja kehitti hohtomaalin, joka valmistettiin sekoittamalla sinkkisulfidiin radiumia, sidosaineena toimi liima. Esim. fosforesenssimaalit vaativat aina valolle altistuksen, ennenkuin alkavat loistaa, mutta kun sinkkisulfidiin vaikuttavat radioaktiiviset partikkelit, se hehkuu ihan omin avuin. Hammer ei onnistunut patentomaan ideaansa, mutta Tiffany & Companyn jalokiviasiantuntija George Kunz onnistui aineen patentoinnissa. Yhdessä kemisti Charles Baskervillen kanssa he valmistivat radiummaalia sekoittamalla radiumbariumkarbonaattia silkkisulfidiin ja pellavaöljyyn. Yhdeksi maalin keksijäksi on nimetty myös itävaltalainen Sabin von Sochocky.

Vaikka Yhdysvalloista loppujen lopuksi tuli radiumpitoisen valovärin suurin tuottajamaa, aluksi hohtomaali ei saavuttanut siellä suosiota. Sen sijaan Euroopassa ja etenkin Sveitsissä valomaali herätti huomiota. Aiheesta kirjoittaneen tutkija Ross Mullnerin mukaan "maassa oli niin monia radiummaalareita, että heidät tunnisti ympäröivästä hehkusta pimeimpinä öinäkin: heidän hiuksensa kimalsivat sädekehän lailla." USAssa radiummaalin tarinan voidaan katsoa alkaneen vuonna 1914, kun fyysikot Sabin von Sochocky ja George Willis perustivat Radium Luminous Material Corporation New Jerseyyn. Tehtaan tuotanto kasvoi huomattavasti, kun USA meni mukaan ensimmäiseen maailmansotaan. Vuonna 1921 yhtiö muutti nimensä muotoon U.S. Radium Corporation. Siellä valmistettava maali oli nimeltään Undark; Standard Chemical Company -tehtaassa valmistettiin Luna -maalia ja Cold Light Manufacturing Companyn tuote oli nimeltään Marvelite.


Teollisesti tärkeimmät radiumia sisältävät tuotteet olivat itsevalaisevat kellotaulut. Itseasiassa Säteilylaboratorio-sivustolla kerrotaan, että kodeissa eniten radioaktiivista säteilyä aiheuttava esine on usein usein vanha taskukello, jonka viisareissa käytettiin tyypillisesti pimeässä hohtavaa radiumia. Radiumpitoista valoväriä käytettiin myös mm. lentokoneiden ja laivojen mittaritauluissa, kompasseissa ja sotilaskäyttöön tarkoitetuissa laitteissa, kuten tähtäimissä; Amerikassa melko yleisesti myös ovikelloissa, talojen numerokylteissä, teatterien istuinten numeroissa, kalavieheissä, nukeissa (ja muissa leluissa) ja myrkkymerkeissä. Koska vanhat valovärit eivät aina tuota valoa silkkisulfidin hävitessä, ne voivat helposti jäädä huomaamattakin - radiumin puolittumisaika on kuitenkin 1600 vuotta, se ei tuotteista noin vain häviä.


Kuva tehtaasta 1920-luvun puolesta välistä. Argonne National Laboratory.

Eniten radiumpohjaisista maaleista kärsivät kellotauluja maalaavat tehdastyöläiset, jotka myös sekoittivat maalit itse vedestä, liimasta ja radiumjauheesta. Viisi "radiumtyttöä" saavutti asialleen julkisuutta haastaessaan työnantajansa U.S. Radium Corporation -yhtiön oikeuteen. Yhtiössä valmistettiin radiummaalia 1917-1926 ja New Jerseyssa sijaitsevan tehtaan työntekijäistä suurin osa oli naisia. Jos kyseessä olisi ollut tietämättömyys, tragedia olisi helpompi ymmärtää, mutta radiumin vaarat tiedettiin jo tuolloin. Tehtaan kemisteillä oli lyijysuojat ja maskit suojautumista varten ja johto vältteli kosketusta maalin kanssa. Jos tehtaan maalaritytöille olisi kerrottu aineen vaarallisuus, he tuskin olisivat edes kostuttaneet helposti harottavaa kamelinkarvaista maalipensseliä kielellään saadakseen sen uudelleen muotoonsa - mihin yhtiö heitä kannusti. Mutta koska he olivat onnellisen tietämättömiä aineen vaaroista, monet heistä maalasivat joskus huvikseen hampaansa, kasvonsa ja kyntensä naurattaakseen toisiaan, perhettään tai poikaystäviään, kun valot sammutettiin. Jokainen saattoi tilata kotiinsa näytteen Undark -maalia kolmella dollarilla.

Vuonna 1922 Grace Fryer huolestui, kun hänen hampaansa alkoivat irrota ja leukansa turvota ilman näkyvää syytä. Lääkärin vastaanotolla häntä tutkittiin varhaisella röntgenlaitteella (joka osaltaan lisäsi Fryerin saamaa säteilyannosta) ja lääkäri näki kuvissa näyn, jollaista ei aiemmin ollut kohdannut: naisen leukaluu oli epämääräisen reikäinen. Fryerin outo tauti kummastutti lääkärikuntaa ja pian samankaltaista tautia alkoi esiintyä myös muilla new jerseylaisilla naisilla - joilla oli yhteisenä nimittäjänä työskenteleminen samassa tehtaassa.

United States Radium Corporation -yhtiö (kuten muutkin yhtiöt) kiersi syytökset ja sen, että työntekijät kärsivät radiumin haittavaikutuksista. Kolme vuotta sen jälkeen, kun Fryerin leukaongelmat oli huomattu, eräs lääkäri arveli oikein sairauden syyn, mutta asiantuntija Frederick Flynn, jonka puoleen Fryer kääntyi saadakseen vahvistuksen, julisti naisen terveeksi. Vasta myöhemmin kävi ilmi, ettei Flynn itseasiassa ollut edes lääkäri ja tutkimuksessa paikalla ollut "kollega" kuului syytetyn yhtiön johtoportaaseen. Samalla tavalla radium-yhtiöiden painostuksesta tehdastyöläisten kuolemansyyt tai sairaskertomukset väärennettiin; usein käytetty syy oli syfilis, joka samalla tahrasi tehtaantyttöjen maineen. Suuryhtiöitä vastaan nouseminen ei ollut helppoa: Grace Fryerilta kesti kaksi vuotta löytää itselleen asianajaja, mutta lopulta hän onnistui vuonna 1927. Viiden naisen joukkohaaste noteerattiin mediassa.

Yli sata tehtaantyttöä kuoli radiumsäteilyn vaikutuksesta ympäri USAn radiumtehtaita. Radiumtytöt kuuluivat radioaktiivisen säteilyn ensimmäisiin uhreihin. Radium vei todennäkösesti myös radiumin keksineen ja leukemiaan 1934 kuolleen Marie Curien sekä tuon kuuluisimman radiummaalitehtaan toisen perustajan Sabin Von Sochockyn vuonna 1928.

Radiumkelloja kulkee maailmalla edelleen suuret määrät. Scientific American -lehden vuoden 1920 huhtikuun numerossa mainittiin, että yli neljä miljoonaa kelloa oli maalattu radiummaalilla tuohon mennessä. Eikä kellojen maalaus ollut tuolloin lähelläkään loppua. Radiumpitoista valoväriä valmistettiin Yhdysvalloissa vuoteen 1968. Suomessa valoväriä käytettiin 1960-luvulle saakka kompasseissa ja pienessä määrin kelloseppien verstaissa. Radiumia käytetään yhä: mm. Persianlahden sodassa käytettyjen irakilaisten tankkereiden laitteisto oli radiummaalilla maalattu.

Lue lisää mm.:
Death of Radium Painter, Time-lehden artikkeli 26.11.1928
Radium Women, Time-lehden artikkeli 11.8.1930
Undark and the Radium Girls, Alan Bellows 28.12.2006
Radium watch dial, Timex, videopätkä YouTubessa

5 kommenttia:

Anonyymi kirjoitti...

Järkyttävää ajatella, että oma koti säteilee. Heräsi kysymys siitä, minen voi vanhat kellot viedä?
Jone

Tomi kirjoitti...

vITTU TÄÄ on pelottavaa.
Ostin kirpparilta joskus vanhan taskukellon, joka ei edes toimi, mutta kun se on niin upea. Onko tää nyt rangaistus mun turhamaisuudestani?

Päivi kirjoitti...

Sähköpostiini on tullut useampikin viesti ja kysymyksiä mm. siitä, mihin vanhat radiumkellonsa voi tuupata. Meilasin tänään kysymyskoosteen eteenpäin säteilyturvakeskukselle ja toivotaan, että sieltä tulee vastauksia.

Tässä vastaus muutamaan kysymykseen, sitaattien muodossa:

1960-luvulla itsevalaisevissa valoväriaineissa käytetty alfa- ja gammasäteilyä tuottava radium korvattiin beeta-aktiivisella tritiumilla ja prometiumilla. Nykyisin yleisin valoväreissä käytetty aktiivinen aine on tritium, jonka puoliintumisaika on 12,3 vuotta. Se sitoutetaan yleisimmin valovärissä orgaaniseen yhdisteeseen, mutta sitä käytetään myös kaasumuodossa sisäpuoleltaan sinkkisulfidilla päällystetyissä lasiampulleissa, niin sanotuissa tritiumlampuissa. Tritiumlamppuja käytetään muun muassa lentokoneiden, laivojen ja joidenkin julkisten tilojen ulosmeno-ovilla sekä erilaisten mittareiden näyttötaulujen valolähteenä. Niitä on myös käytetty nestekidenäyttöisten kellojen valolähteenä. Tritium- ja prometiumpitoiset valolähteet eivät aiheuta käyttäjälleen säteilyaltistusta silloin, kun kellon, kompassin tai mittarin suojalasi on ehjä.
Olavi Pukkila: Säteilevät kuluttajatuotteet

Kellojen ja kompassien valoväreihin lisätään useimmiten tritiumia, joskus myös prometium 147:ää. Aikaisemmin käytettiin radium 226:ta kellojen valoväreissä, mutta jo vuosia sitten gammasäteilevä radium on korvattu pehmeillä beta-säteilijöillä. Vanhoissa kelloissa voi olla vielä radiumia. Itsevalaisevissa navigointilaitteissa ja lentokoneitten exit-kilvissä käytetään tritiumia kapseloituna kaasuna. Loisteputkien sytyttimissä käytetään erittäin pieniä määriä krypton 85:tä, tritiumia tai toriumia. Tällä tavoin nopeutetaan syttymistä ja lisätään lampun ikää. [...] Radioaktiivisia aineita lisätään joihinkin tuotteisiin, ei niiden radioaktiivisuuden, vaan aineiden muitten ominaisuuksien vuoksi. Luonnon toriumia, joka on radioaktiivinen alkuaine, käytetään tällä lailla kahdestakin syystä. Silmälaseissa sekä esimerkiksi kameroiden ja kiikarien linsseissä torium muuttaa linssien optisia ominaisuuksia. Sitä voi käyttää myös linssien sävyttämiseen. Mökillä käytettävien petromaks-lamppujen hehkusukissa käytetään torium-oksidia valon miellyttävän värin vuoksi. Hitsauspuikoissa torium helpottaa syttymistä ja pidentää elektrodin ikää. Posliiniteollisuudessa on käytetty uraanin ja toriumin suoloja joittenkin tiettyjen värisävyjen aikaansaamiseksi. Nykyään näiden väriaineiden käytöstä on lähes kokonaan luovuttu.
Säteilyturvakeskus: Kodin säteilevät laitteet

Päivi kirjoitti...

Sain toissa päivänä Säteilyturvakeskukselta viestiä. Lopettakaa panikointi! Tässä viesti:

Lyhyesti sanottuna tälläisten kellojen omistajien
ei tarvitse olla huolissaan, kelloista ei aiheudu mitään
todellista vaaraa tai riskiä. Kuitenkin se, että niissä on
radioaktiivista ainetta - vaikkakin hyvin pieni määrä - on
hyvä tiedostaa. Säteilysuojelun periaatteita kun on, että
kaikkea tarpeetonta säteilyaltistusta pitää välttää. Siten
jos itse omistaisin tällaisen kellon, niin jo periaatteen
vuoksi en pitäisi sitä jatkuvassa arkikäytössä taskussani
tai ranteessani 24 tuntia päivässä ja 365 päivää vuodessa,
mutta jos kello muutoin sopisi juhlapukuuni, niin varmasti sitä
sopivan tilaisuuden tullen voisin käyttääkin.

Radiumia esiintyy luonnossa kaikissa kiviaineksissa. Yhdessä
radium-kellossa on radiumia tyypillisesti saman verran, kuin mitä
sitä on muutamassa kottikärryllisessä tavallista suomalaista hiekkaa.
Paitsi, että hiekassa on radiumin lisäksi myös uraania, toriumia,
kaliumia, ym. muita luonnon radioaktiivisia aineita.

Kellossa oleva radium voidaan havaita tavanomaisella säteilyn yleismittarilla,
kun mitataan aivan kellon pinnasta. Tällaisen kellon pinnalla annosnopeus
on tyypillisesti luokkaa 1 - 2 mikroSv/h.
Noin puolen metrin päästä kellosta ei enää havaita lukemia, jotka poikkeaisivat taustasäteilystä (joka on tyypillisesti noin 0,1 mikroSv/h).
Vertailun vuoksi todettakoon, että kun matkustetaan lentokoneessa
yli 10 km korkeudessa, niin kosmisesta säteilystä aiheutuva annosnopeus
lennon aikana on noin 5 mikroSv/h.

Jos haluaa katsoa säteilymittarilla, onko kellossa radiumia vai ei, niin
siihen soveltuu mikä hyvänsä säteilyn yleismittari. Niitä on käytössä ainakin
esimerkiksi pelastuslaitoksilla sekä monissa kouluissa fysiikan opetuksessa.
Säteilymittareita kuuluu myös esimerkiksi suurempien taloyhtiöiden
väestösuojavarustukseen.

Ajatus siitä, että puhdistaisi kellosta radiumit pois, ei ole mielestäni
hyvä: parempi pitää radiumit yhdessä paikassa kellolasin alla suojassa eikä
alkaa sitä levittelemään ympäriinsä.

Yksittäiset radiumia sisältävät kellot voi radioaktiivisuutensa puolesta hävittää sekajätteenä. Jätteen vastaanottaja voi kuitenkin asettaa muita ehtoja vastaanotolle. Jos on tarve hävittää suurempia määriä kelloja kerralla, niin siitä on syytä olla yhteydessä Säteilyturvakeskukseen.

Tänä päivänä oikastaan ainoa myynnissä oleva radioaktiivista ainetta
sisältävä kuluttajatuote on palovaroitin. Säteilyturvakeskus hyväksyy osaltaan
myynnissä olevat palovaroitinmallit tarkistettuaan, että ne täyttävät muun
muassa lähteen enimmäisaktiivisuutta ja merkintöjä koskevat vaatimukset.
Siksi säteilyvaaraa osoittava merkki. Palovaroittimessa on niin vähän
radioaktiivista ainetta (amerikium-241:sta), että missään tilanteessa käyttäjälle
siitä ei aiheudu mitään säteilyaltistusta. Esimerkiksi edellä mainitulla
säteilyn yleismittarilla ei palovaroittimesta voida havaita mitään
säteilyä.

Radium-kellojen lisäksi muita historillisia tuotteita, joita voi edelleen
olla yksittäisiä kappaleita ihmisillä käytössä, ovat esimerkiksi jotkin uraania
tai toriumia sisältävät lasiesineet ja optiset linssit. Niiden osalta pätevät hyvin samanlaiset periaatteet kuin radiumkellojen: ne eivät aiheuta erityistä vaaraa tai riskiä, mutta asia on hyvä tiedostaa ja turhaa (pientäkin) altistusta on syytä välttää.

Anonyymi kirjoitti...

vanhat kellot voitte lähettää osoitteeseen: Ali Kosola, Halmetie 16,86300 Oulainen ja homma hoituu