środa, 18 grudnia 2013

Koszulka Auera, czyli blask gazowych lamp


Każdy posiadacz kuchenki gazowej wie, że niebieski (wcześniej żółtawy) płomień gazu nie nadaje się zbytnio do oświetlania. Wystarczy zapalić palnik w ciemnej kuchni, światło będzie słabsze niż ze świecy czy lampy naftowej. A jednak oświetlenie gazowe królowało w miastach aż do czasów powojennych, stopniowo ustępując, wraz z postępem elektryfikacji, lampom elektrycznym. Dziś gazu używa się jedynie w turystycznych lampach nakręcanych na butlę (stare polskie produkty "Ala", "Kinga", GL-3, GL-5, "Aladyn" i nowsze konstrukcje) oraz w zabytkowych latarniach, służących do dekoracji. W Warszawie światło gazowe możemy podziwiać przy Muzeum Woli, w Muzeum Gazownictwa, na ul. Agrykoli oraz przy ul. Morszyńskiej na Sadybie.
Co sprawiło, że wątły płomień gazu zmienił się w oślepiającą kremową biel zdolną do oświetlania ulic? Otóż była to bawełniana siateczka, nasycana solami toru i ceru, zwana od nazwiska wynalazcy - koszulką Auera. Przy pierwszym uruchomieniu bawełniana koszulka naciągnięta na palnik ulegała spaleniu, tworząc kruchy "kokon" z 99% dwutlenku toru i 1% dwutlenku ceru, który rozżarzał się w płomieniu gazu, emitując intensywne białe światło. Produkowano też koszulki fabrycznie wypalone, lecz z racji delikatności były kłopotliwe w montażu i transporcie.

Poniżej bawełniana koszulka naciągnięta na palnik, na początku pierwszego odpalenia, w pełni rozpalona i w stanie gotowym do użytku:




 



Film z pracy takiej lampy (powyższe screeny są z niego):


Zasadę działania najlepiej można zaobserwować m.in. w latarniach przy ul. Agrykoli, gdzie koszulki w niektórych palnikach uległy zbiciu - zamiast ostrego białego światła widać pojedynczy język ognia jak z zapałki. Innym przykładem jest latarnia z Muzeum Gazownictwa - płomień dyżurny pali się na niebiesko:


 A koszulki żarowe dają biały blask:



Zawartość dwutlenku toru sprawiała, że koszulki te były promieniotwórcze, emitując głównie emisję beta i słabą gammę. Obecnie, w związku z ryzykiem skażenia przy uszkodzeniu koszulki bardzo kruchej po wypaleniu, zaczęto produkować siatki bez substancji radioaktywnych, gdzie tor zastąpiono cyrkonem i cerem, np. popularne na Allegro firmy Luxor. Oczywiście, można nabyć różne koszulki ze starych zapasów (stara produkcja wspomnianego Luxora), czasem trafiają się nawet i przedwojenne m.in. z firmy ZAR A.G. Ze współczesnych "świecą" niektóre koszulki firmy Optimus, dostępne w demobilu (chyba Mantle No4), włoskie Reticella per lampada a Gas oraz importowane do Polski przez UNIVERSAL koszulki firmy Valor International LTD. Ich aktywność jest podobna i wynosi ok. 200-300 cps mierzone miernikiem EKO-C.



Koszulka produkcji włoskiej w oryginalnej kopercie.
Koszulka importowana przez Universal do Polski.
Hermetyczne opakowanie z celofanu.
Starsze koszulki często wytwarzano w postaci gotowych "czaszy" wypalanych już w fabryce, przypominających nieco współczesne żarówki. Były one jednak bardzo kruche i trudne w transporcie. Mam dwa egzemplarze firmy "Auerlux" z Czechosłowacji, niestety oba w kawałkach - producent niefrasobliwie włożył je luzem do tekturowych rurek z przykrywkami. 




Mniej kłopotliwe były "siateczki", które dopiero po naciągnięciu na palnik i zapaleniu go zmieniały się w kruchy żarnik. W stanie nieużywanym, złożone na płask, można je było bez problemu transportować w dużych ilościach. Stosowano je w gazowych oraz naftowych lampach ciśnieniowych m.in. firmy Petromax. Sposób ten stosuje się do dziś, jak widać na fotografiach:







Emisja beta ze starych koszulek jest na tyle silna, że nawet strzęp takiej koszulki przy jednej z lamp sprzedawanych na targu dawał wyraźny wzrost wskazań dozymetru :) Oczywiście metalowa pokrywka "kominka", powietrze w środku i dość grube matowe szkło samej lampy wystarczająco skutecznie tłumią emisję. Problem może pojawić się przy stłuczeniu takiej koszulki, gdyż powstaje wtedy drobny pył, mogący dostać się np. do płuc. Pył również osiada na wewnętrznych elementach lampy (palnik, kominek, szkło) i jego aktywność jest wykrywalna, o czym przekonałem się eksperymentalnie. 

Dlatego w takim wypadku należy jak najszybciej kilka razy zetrzeć skażoną powierzchnię za pomocą wilgotnej ściereczki, do której przykleją się okruchy i pyłki. Do każdego przetarcia należy użyć świeżej szmatki, aby nie rozsmarowywać ponownie już startych drobin. Po "dekontaminacji" zużyte czyściwo najlepiej zakopać w ustronnym miejscu.

Poniżej filmik porównujący stare koszulki żarowe i współczesne "bezpieczne" firmy Luxor:




[edit 03.01.2014]
Nie chciałem rozbijać tematu na wiele postów, więc dodam uzupełnienie tutaj:)


Właśnie przysłali mi koszulki żarowe niemieckiej firmy ZAR A.G. z... Warthegau, czyli wyprodukowane podczas hitlerowskiej okupacji w latach II wojny światowej. Koszulki są dwóch typów - długie "rękawy" w tekturowych tubach uszczelnionych wojłokiem i kopułki na ceramicznych pierścieniach, podobnych do tych czechosłowackich, konfekcjonowane w sześciennych pudełkach ze specjalnym mocowaniem, dzięki któremu koszulka nie lata po całym opakowaniu. Koszulki są wypalone już fabrycznie, przez co są bardzo kruche - dobrze, że kupiłem po 3 sztuki każdej, gdyż jedna każdego typu uległa popękaniu.





Mniejsze koszulki, choć podobne do tych czechosłowackich, to jednak mają inną fakturę i inny splot siatki, poza tym są do pewnego stopnia elastyczne - uginają się pod palcem, zamiast od razu pękać. Z kolei aktywność koszulek przedstawia się następująco:



Sprzedawane współcześnie koszulki w większości mają przekreślony symbol radioaktywności na opakowaniu, gdyż wykonano je z użyciem związków nieradioaktywnego ceru i cyrkonu. Poniżej przykład z podkreśleniem w kilku językach, że koszulki nie są radioaktywne:

Koszulka "New Veritas" - autor zdjęcia bardzo się dziwi, ze koszulka jest reklamowana jako "nieradioaktywna", bo to jakby pisać na butelce piwa, że nie zawiera zardzewiałych gwoździ. A może "radiofobia dźwignią handlu"? Pod spodem jeszcze był jeden komentarz o błysku jaśniejszym niż tysiąc słońc po przekroczeniu masy krytycznej - pozostawiam to bez komentarza...


Koszulki Helox do lamp ciśnieniowych Petromax, reklamowane jako niezawierające azbestu i substancji radioaktywnych.

Nowoczesna niepromieniotwórcza koszulka żarowa firmy Luxor. Zwraca uwagę znak z prawej u dołu opakowania.
Co ciekawe, starsze koszulki tej firmy wykazują typową emisję charakterystyczną dla toru.

 Dla porównania - koszulki tej samej firmy z lat PRL-u 


Inne koszulki ze starej produkcji - te z lewej dają 200 cps, z prawej 300, wyprodukowane w Indiach.


Porównanie aktywności obu typów  - zarówno pojedynczych koszulek, jak i 10-paków:


2 komentarze:

  1. Dzięki z ciekawy opis. Ja szukałem tych koszulek jeszcze w czasach moich doświadczeń w szkole podstawowej i średniej (przełom lat 70-tych i 80-tych XX wieku, gdy intensywnie pracowałem z legendarnymi książeczkami mistrza Stefana Sękowskiego z serii Chemia dla Ciebie. Np. w tomiku "Ciekawe Doświadczenia", cz. II (WSiP) jest kapitalny rozdział o farbach świecących. Niektóre z nich wymagały aktywowania odpowiednim preparatem lekko promieniotwórczym. Wtedy spotkałem się pierwszy raz z koszulkami Auera, z których Pan Stefan proponował robić materiał aktywujący.

    Oto jeden z przepisów (farba świecąca niebiesko):
    1) siarczek cynku, ZnS: 10g,
    2) azotan srebra, AgNO3, 0,1% roztw.: 3 krople,
    3) fluorek potasu, KF, 1% roztw.: 5 kropli,
    4) chlorek potasu, KCl, 1% roztw.: 5 kropli,
    5) preparat promieniotwórczy (z koszulki Auera): 2-3 krople.

    Jedno uwaga offtopic: okupacja to była niemiecka, a nie hitlerowska: do 1938 Deutsches Reich, a potem do 1945: Großdeutsches Reich, czyli Wielka Rzesza Niemiecka.

    pozdrawiam,
    KSW

    OdpowiedzUsuń
  2. Obie Rzesze podówczas były hitlerowskie. Nietrudno to skonstatować, jeśli nie założy się konieczności podkreślenia niemieckości. Przed ZSRR istniała Rosja Radziecka a wcześniej carska. Była między nimi różnica?

    OdpowiedzUsuń

Jeśli znajdziesz błąd lub chcesz podzielić się opinią, zapraszam!