Айзонизация Капибары пост 1: Киловаттная лампочка

Доброго времени суток уважаемым радиофилам, дорогим радиофобам, респектабельным капибарам и прекрасным капибарыням.

Несмотря на отсутствие лысины и черных очков у меня имеется белый халат, а значит пришло время поведать вам о лучах добра принизывающих тлен нашего бытия.

Сегодня речь пойдет о замечательном изделии советской электротехники - лампе ДКсЭЛ-1000-5, что означает дуговая ксеноновая эллиптическая лампа мощностью 1000Вт, исполнение 5.

Данный артефакт развитой цивилизации состоит из кварцевой колбы в которой под давлением 10 атмосфер закачан газ ксенон. К слову сказать газ редкий, в воздухе его содержится менее 0.00001%, от чего он крайне дорог, как следствие и лампа не дешева. В работающей лампе давление поднимается в сотни раз, в случае ее разрушения эффект, по словам свидетелей, напоминает взрыв гранаты. По этой причине лампа поставляется к защитном кожухе.

Заглянем подробнее внутрь лампы, здесь видим два массивных вольфрамовых электрода. По причине их добычи металлистами, данные лампы весьма редки. Анод (слева) не так прост как кажется. Об этом далее.

Согласно паспорту изделия "лампа имеет непрерывный спектр в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасных областях спектра", это действительно так, но эта не вся правда. Речь о том что данная лампа "светит" даже в выключенным виде. В этом легко убедиться поднеся к лампе дозиметр. 

Для этой цели я использовал три прибора разных типов. Вот они, слева на право: ДРГБ-01 с торцевым слюдяным датчиком - высокочувствителен к бета излучению; AtomSpectra Nano 3 сцинцилляторный гамма-спектрометр, чувствителен к гамма-излучению, бету не видит от слова совсем; Rdex One классика на СБМ-20-1, видит как гамму так и бету чувствительность не высока. Приборы удивили своей синхронностью выдав, соответственно 71, 65 и 68 мкР/ч на расстоянии 5 см от колбы лампы. Из этого уже можно сделать кое-какие выводы, а именно: толстая кварцевая колба отлично поглощает бета излучение оставляя приборы в равных условиях. 

Но что же стало источником лучей добра? Об этом нам может поведать AtomSpectra Nano 3. Для меня это пол часа набора спектра, а для вас следующая картинка:

Богатая картинка! Радиофилы уже ликуют - это торий! Но как же так, почему один единственный металл выдает так много пиков? И откуда взялся горб на графике? Все дело в том что хотя советские металлурги клали в вольфрамовый сплав анода лампы химически чистый природный торий-232, он будучи радиоактивным (хотя и весьма слабо) элементом претерпевает альфа-распад с образованием радия-228, тот, в свою очередь претерпевает бета-распад до актиния-228 и так далее по цепочке из 10 ядерных превращения вплоть до совершенно не радиоактивного свинца-208. Вся совокупность промежуточных изотопов зовется радиоактивным рядом.   

Поэтому мы и обнаруживаем в гамма-спектре ториевого сплава множество линий соответствующих разным изотопам. Однако почему одному изотопу может соответствовать несколько гамма-линий? Дело в том что при ядерных превращениях образуются ядра в возбужденных, высокоэнергетических состояниях, это возбуждение может сниматься как за счет излучения одного гамма кванта, сразу до  стабильного ядра, так и через серию метастабильных короткоживущих состояний, при этом каждый раз будут выбрасываться гамма-квант меньшей энергии. 

Рассматривая радиоактивный ряд тория следует обратить внимание на то что в нем большинство изотопов имеют очень малые периоды полураспада, они распадаются практически сразу после образования. Исключение составляю  только Ra-228 и Th-228, первый живет почти 6 лет! А это значит что у него есть все шансы накапливаться в тории при хранении! Это и происходит! На момент изготовления, 40 лет назад, радиоактивность анода лампы была в три раза меньше чем сейчас. Торий как хорошее вино, с возрастом становится только забористее. Для урана этот эффект еще более выражен, но об этот в другой раз.

Что же касается лампы ДКСЭЛ-1000-5 имею в планах ее запустить, что не так просто, надеюсь в посте об этом не будет описания последствий ее взрыва.

Всем добра, пишите письма мелким почерком.