Alternative zu Tritium?

[Waldkatzi]

Kennt jemand Selbstleuchtvisiere mit anderen Isotopen, wie Plutonium-238, Samarium-151, Nickel-63, Polonium-209, Silizium-32 oder Argon-39 mit praxistauglicheren Halbwertszeiten von ca. 88 bis 269 Jahren?

(Wäre die älteste Waffe in meiner Familie mit einem Tritium-Visier ausgeliefert worden, hätte diese Visierung heute noch ca. 1 % ihrer Leuchtkraft.)

[Wilhelmshoehe]

Wieso vermisse ich Radium-226 in deiner Liste?

[Norander]

Das ist doch Satire oder?

[Tacticoll]

Tritium hat sich in dieser Anwendung durchgesetzt weil es weitgehend ungefährlich ist, anders als mögliche andere Radionuklide.

Historisch, im militärischen Bereich bis in die 1970er, hat man ja auch Radiumleuchtfarben verwendet, diese sind aber wesentlich gefährlicher. Trotz der viel höhreren Halbwertszeit von Radium-226 halten sie in der Praxis aber nicht viel länger weil das Material radiochemisch degradiert.

An diesem Punkt sind Tritiumgaslichtquellen auch im Vorteil weil sie nicht degradieren.

Eine Tritiumgaslichtquelle besteht ja aus einem Glasröhrchen, das an der Innenwand mit einem fluoreszierenden Leuchtstoff beschichtet ist, der von der Betastrahlung des Tritiumgases im inneren zum Leuchten angeregt wird. Das funktioniert im Wesentlichen gut bis das Tritium zerfallen ist.

Radiumleuchtfarben bestehen dagegen beispielsweise aus einer Mischung von Zinksulfid und Radiumsulfid, das Zinksulfid wird durch die Alphastrahlung des Radium zum Leuchten angeregt. Die Alphastrahlung verändert aber das Kristallgitter und auch die Zusammensetzung des Zinksulfid wodurch es mit der Zeit immer schwächer fluoresziert. Eine ähnliche Problematik gibt es natürlich auch mit anderen Alphastrahlern und auch mit hochenergetischen Betastrahlern.

Tritium hat hier eben den Vorteil das die niedrigenergetische Betastrahlung in Kombination mit dem Umstand das Leuchtstoff und Strahlenquelle physisch getrennt sind dafür sorgt das der Leuchtstoff kaum geschädigt wird.

Man könnte jetzt natürlich ein alternatives Gas nutzen, etwa Argon-39. Aber dieses hat einen anderen Nachteil. Sein Zerfallsprodukt ist Kalium-41, also ein Metall. Dieses kondensiert dann natürlich an der Wand des Gefäßes, also an der Oberfläche des Leuchtstoffs und verändert dessen Zusammensetzung mit der Zeit ebenfalls. Ich vermute mal das die Lebensdauer daher auch damit nicht viel besser ist.

Am Ende gibt es kaum gute Alternativen zu Tritium. Vielleicht denkbar wäre Kohlenstoff-14 in Form von Kohlendioxid. Dessen Zerfallsprodukt ist Stickstoff-14, also ebenfalls ein Gas. Außerdem ist es ebenfalls ein weicher Betastrahler. Ich denke der Nachteil ist aber das es teurer ist und schwerer hergestellt werden kann. Gegenwärtig wird C-14 soweit ich weiß nicht in ausreichenden Mengen produziert um es für solche Anwendungen zu nutzen. Zudem würde sich das Gas mit der Zeit chemisch verändern, was irgendwann auch zum Problem werden könnte. Man könnte auch argumentieren das es durch die längere Halbwertszeit langfristig ein größeres Umweltproblem darstellen kann. Ich denke zwar nicht dass das wirklich ein großes Problem wäre, verglichen etwa mit den Mengen die durch Kernwaffentests freigesetzt wurden, aber heutzutage würde es das in der Praxis sicher schwerer machen ein solches Produkt auf den Markt zu bringen außer vielleicht in Russland oder so. Ich würde aber nicht ausschließen dass das schon irgendwann versucht wurde.

[trasla]

Wow - also ich kann zum Thema Selbstleuchtvisiere nichts beitragen aber möchte die Gelegenheit nutzen kurz anzumerken dass ich sehr beeindruckt bin von der ausführlichen und super zugänglichen Erklärung der physikalischen Gesichtspunkte!

Ich lerne in diesem Forum nicht nur vieles, womit ich gerechnet habe, sondern auch ganz überraschende Sachen.
Danke für die Mühe, das so genau zu erklären!