Staré vojenské hodinky s radiovým nátěrem mohou zůstat radioaktivní, přestože ve tmě už nesvítí. Svítivá složka barvy stárne mnohem rychleji než radium-226, jehož poločas rozpadu činí přibližně 1 600 let. Kapesní hodinky v kanadském muzeu ukazují, proč se stav číselníku a přítomnost záření musí posuzovat odděleně.
Když pilot William Clarence Johnston po zranění za první světové války dostal zpět své osobní věci, našel mezi nimi cizí kapesní hodinky. Nechal si je jako památku. Dnes jejich příběh uchovává Western Development Museum v kanadském Saskatchewanu — a spolu s ním i důvod, proč se do starých vojenských časoměrů bez rozmyslu nepouštět.
Hodinky Ingersoll s příběhem z roku 1917
Podle záznamu muzejního konzervátora Marka Andersona se hodinky k Johnstonovi dostaly po jeho havárii v oblasti Sommy v září 1917. Muzeum je identifikuje jako výrobek firmy Ingersoll. Johnston i jeho rodina dlouho netušili, že svítivý nátěr obsahuje radium; podezření později potvrdila kontrola Geigerovým počítačem.
V článku z roku 2022 muzeum popisuje omezení přístupu k předmětu a varovné označení pro zaměstnance. Zároveň uvádí, že pod UV lampou část číselníku stále fluoreskuje, zatímco další značky už nereagují. Nejde tedy o ukázku hodinek, které za všech okolností přestaly vydávat světlo. Je to konkrétní doklad, že více než stoletý nátěr může ztratit část svých světelných vlastností a přitom dál obsahovat radioaktivní látku.
Světlo vyráběla jedna složka nátěru, energii dodávala druhá
Smysl takové barvy byl pro vojenskou výstroj jednoduchý: přečíst čas nebo údaj na přístroji bez rozsvícení lampy. Americká agentura EPA popisuje její použití i na leteckých číselnících a ukazatelích. Čitelnost přístrojů v temném kokpitu patřila k důležitým omezením nočního létání, jak připomíná také příběh Karla Kuttelwaschera a jeho nočních letů v Hurricanu.
Radiový luminiscenční nátěr spojoval dvě rozdílné funkce. Radioaktivní složka dodávala energii při rozpadu atomových jader. Luminofor, tedy materiál schopný tuto energii převést na viditelné světlo, býval tvořen sulfidem zinečnatým. Proto se pro tento způsob svícení používá označení radioluminiscence. Nátěr nepotřeboval baterii ani předchozí nasvícení.
Stejné záření však postupně poškozovalo krystalickou strukturu luminoforu. Muzeum radiace a radioaktivity ORAU tento mechanismus uvádí jako příčinu slábnutí svitu. Barva mohla žloutnout, měnit vlastnosti a přestávat účinně převádět energii na světlo. Zhasnutí proto nemuselo znamenat, že se vyčerpal radioaktivní zdroj. Selhávala především světelná část soustavy.
Za 109 let by zůstalo asi 95,4 procenta původní aktivity radia
Jak velký je rozdíl mezi stárnutím nátěru a rozpadem radia, ukáže jednoduchý model. EPA udává pro radium-226 poločas rozpadu 1 600 let. To znamená, že po této době zbývá polovina původních jader tohoto izotopu. Sto let je proti tomu krátký úsek.
Pro modelový interval od roku 1917 do roku 2026, tedy 109 let, vychází zbývající podíl jako 2−109/1600. Výsledek je přibližně 95,4 % původní aktivity samotného radia-226. Čistým radioaktivním rozpadem by tedy za tuto dobu ubylo jen asi 4,6 %. Ani století čekání nemůže tento izotop zbavit téměř veškeré aktivity.
Jde o vlastní modelový výpočet, nikoli o měření Johnstonových hodinek. Předpokládá, že radium nebylo odstraněno nebo ztraceno s odlupující se barvou; rok 1917 je zde počátkem modelového intervalu, nikoli doloženým datem výroby. Výpočet neříká, jakou dávku člověk od konkrétních hodinek obdrží. Ta závisí také na množství látky, stavu pouzdra, vzdálenosti a době pobytu u předmětu. Ukazuje ale, proč samotné stáří nevysvětluje zánik radioaktivity.
UV lampa ukazuje světelnou reakci, detektor hledá záření
U muzejních hodinek je podstatné rozlišit i dva způsoby pozorování. Fluorescence pod UV lampou vzniká díky energii dodané zvenčí. Samovolná radioluminiscence čerpá energii z radioaktivního rozpadu. Částečná reakce na UV proto ještě neznamená, že hodinky dokážou čitelně svítit celou noc samy.
Ani opačný výsledek neposkytuje sběrateli jistotu. Kanadský jaderný dozor CNSC výslovně upozorňuje, že radiové předměty mohou přestat svítit, zatímco radium zůstává radioaktivní po tisíce let. Barva a vzhled číselníku nejsou spolehlivým potvrzením jeho složení; přítomnost radioaktivního nátěru se ověřuje přístrojově.
Praktická otázka tedy není jen „svítí ještě?“. Je třeba zjistit také, zda předmět obsahuje radium a zda nátěr zůstává bezpečně uvnitř. Světelná reakce, radioaktivita a fyzické poškození popisují tři různé vlastnosti téhož kusu výstroje.
Otevření pouzdra mění riziko pro sběratele
Radioaktivní hodinky nejsou automaticky zdravotní hrozbou při každém přiblížení. EPA uvádí, že radioaktivní starožitnosti v dobrém a neporušeném stavu obvykle nepředstavují zdravotní riziko. Současně doporučuje radiové hodinky a přístrojové číselníky nerozebírat. Podstatný rozdíl je mezi uloženým celým předmětem a manipulací s odkrytým nátěrem.
Stará barva může křehnout a odlupovat se. Podle CNSC patří mezi hlavní rizika vdechnutí nebo spolknutí uvolněných částic a kontaminace okolí při rozebírání. Domácí škrábání, čištění či obnovování svítivých značek proto není vhodná cesta, jak si sbírkový kus vylepšit.
U větší sbírky přistupuje i otázka skladování. Radium se rozpadá na radioaktivní plyn radon, který může z předmětů unikat. CNSC upozorňuje na špatně větrané prostory a zároveň uvádí, že u malého počtu předmětů v dobře větraném prostředí radon obvykle problém nepředstavuje. Rozhoduje množství radia i stav jednotlivých kusů, nikoli jen počet hodinek ve vitríně.
Pro českého sběratele existuje konkrétní možnost ověření: SÚJB v odpovědi na dotaz k historickým hodinkám Omega doporučil obrátit se na Státní ústav radiační ochrany nebo regionální pracoviště SÚJB. V další odpovědi k radiovým buzolám úřad nedoporučuje opravy číselníků a stupnic. U neznámého kusu proto má smysl nejdřív vyjasnit složení a stav nátěru a teprve potom řešit servis.
Hodinky mohou přestat plnit původní úkol, ale jako sbírkový předmět si zaslouží další péči. U radiového nátěru začíná rozumná konzervace tím, že se jeho složení ověří a zbytečně se do něj nezasahuje.
