От смертельно-опасного до разноцветного и безвредного: сто ярких лет часовой индикации
В условно-тёмные времена, то есть до тех самых пор, пока электрический свет не стал нормой общественной жизни, в ночное время с относительной лёгкостью узнать, который час, могли лишь те, кто жил недалеко от церкви или городских курантов (если те отбивали время), или те, кто мог позволить себе часы с репетиром. Напомним, четвертной репетир создал Даниэль Куар в 1680 году, но пройдет еще 70 лет, прежде чем будет создан репетир минутный – но, как и сейчас, подобная штуковина доступна была только избранным, ибо стоила дорого.
Вещество, что сделало возможным считывание показаний с циферблата в кромешной тьме – радий – открыли Мария и Пьер Кюри в 1898 году. Возможность использования светящегося радия для окрашивания стрелок и циферблатов часовщики оценили быстрее прочих – светящаяся краска была изобретена в 1902 году Уильямом Хаммером, который смешал радий с сульфидом цинка, но Хаммер не сумел запатентовать свое изобретение, зато это сделал Джордж Кунц из Tiffany & Co...
Смертельное свечение и радиевые девушки
Несмотря на то, что опасные эффекты радия были выявлены уже через 2 года после его открытия, в самом начале 20-го века ему была уготована участь прочих больших открытий – как магнетизм и электричество, радий стал решением всех медицинских проблем. Радий рекламировали как лекарство от множества болезней, выпускали зубную пасту с добавлением радия, крем для лица, трусы и даже презервативы – с катастрофическими последствиями (хотя согласитесь, светящийся в ночи орган – это нечто). В те годы использование радиевой краски было наиболее распространенным в Швейцарии, где, по словам Роса Малнера, автора книги «Смертельное свечение», «в стране было так много работающих с радием, что и в темную ночь их узнавали издалека: их волосы сияли, как ореол».
В США, например, использовать радиолюминесцентную краску начали в 1914 году, причем менеджмент скрывал от персонала (в основном это были женщины, отсюда и название, «радиевые девушки») токсичные свойства материала. Помимо раскрашивания циферблатов и стрелок, забавы ради работницы трёх фабрик рисовали друг другу на лицах, красили ногти, а следуя дурной привычке облизывать кисточки, дабы придать им нужную форму, ещё и глотали смертельные дозы. Когда проблему стало невозможно скрывать, и «радиевые девушки» обратились в суд, владельцы фабрик сопротивлялись справедливости и наказанию как могли, ссылались на порочное поведение и обвиняли в причинах болезней работниц сифилис, но «радиевые девушки» смогли доказать, что руководство было в курсе рисков, но не приняло мер – дело завершилось выплатами и пенсиями пострадавшим, а также и установлением правил по охране труда. Радиолюминесцентную краску продолжали использовать вплоть до 1960-х, но заражения на рабочих местах уже не происходило.
СССР, как одна из крупных стран-производителей часов, тоже выпустила немало моделей с радиевой «светомассой», самыми опасными, если верить многочисленным публикациям в Интернете, были «Урал», выпущенные Челябинским часовым заводом, и «Кама» Чистопольского часового завода.
Кадр из художественного фильма «Радиевые девушки» (2018)
Стронций, прометий и тритий
Даже с учетом мер безопасности было ясно, что радий опасен. Альфа- и бета-частицы оставались внутри корпуса, но радий также производил гамма-лучи, которые проходили сквозь корпус и распадались, что приводило к образованию сильно канцерогенного газа – радона. В 1960-х годах произошел переход от радия к использованию «менее опасного» стронция. Стронций считался хорошим кандидатом на замену радию, но и он был не без проблем – при попадании в организм человека стронций проникает в кости и вызывает рак костей и прочие «неприятности». В швейцарском часовом деле стронций использовали многие, например, Rolex – он «пробрался» в бакелитовые (бакелит, он же карболит, или полиоксибензилметиленгликольангидрид) ободки модели 6542, в результате чего часы были отозваны и ободки заменены на безопасные, из анодированного алюминия.
Далее, прометий и тритий взяли на замену стронцию, как источники меньшей радиации. Маркировку, указывающую на использование прометия – «Р» в круге – можно найти на электронных хронографах Seiko, изготовленных по заказу Министерства обороны Великобритании (конец 1980-х), этот радиоактивный элемент попал на стрелки и циферблаты знаменитых Blancpain Tornek-Rayville, выпущенных для ВМС США, соответствующее предупреждение было выгравировано на крышке корпуса с оборотной стороны. Прометий является более активным возбудителем люминесценции, чем тритий, с ним циферблаты и стрелки светятся ярче, но его период полураспада составляет всего два с половиной года, что сильно сокращает, соответственно, срок службы часов – в буквальном смысле. Прометий, кстати распадается на самарий, очень слабый альфа-излучатель с периодом полураспада 106 миллиардов лет. Жизнь долгая, но совсем не яркая…
Тритий работает более эффективно, это радиоактивный изотоп водорода с периодом полураспада 12 лет и низкоэнергетическим излучателем бета-частиц. Он очень широко использовался в часовой промышленности, но рост обеспокоенности мировой общественности вокруг ядерного оружия и всего радиоактивного привёл к снижению содержания трития в светящихся красках. Маркировку «Т в круге» использовали в часах по заказу всё тех же британских военных, буква «T» сама по себе указывает на присутствие трития, позже она была заменена на «T<25», показывающую, что выброс составляет менее 25 мКи (милликюри). Если вы обращали внимание на странные «Т» по бокам маркировки Swiss Made – «T Swiss Made T», это означает выбросы ниже 7,5. мКи.
Luminova и Super-Luminova
В 1941 году, когда Япония вступила во Вторую мировую войну, некто Кензо Немото основал компанию по поставке светящейся краски для циферблатов военных часов. На протяжении многих лет Nemoto & Co ступала в ногу со временем, используя сначала радий, а после 1960 года прометий. В 1993 году компания разработала инновационный светящийся состав, который назвали Luminova. Основанный на алюминате стронция, новый чудо-материал был не только безрадиационным, но и более ярким и долговечным, чем любая предыдущая краска на основе сульфида цинка, при этом Luminova не излучает свет сама по себе, как радиоактивная краска, а является фотолюминесцентной. То есть не создает свет самостоятельно, а работает как фотонная батарея – материал должен заряжаться светом, который затем медленно высвобождается с течением времени.
В наши дни Luminova производится компанией Seiko, как и их фирменный состав LumiBrite. Название Super Luminova многим из нас кажется более привычным, потому что оно чаще встречается в характеристиках швейцарских часов. Здесь всё просто – в середине 1990-х швейцарская компания RC Tritec AG заключила с Nemoto & Co соглашение о производстве и продаже японского состава в Швейцарии, но под брендом Super Luminova. Конечно, над улучшением состава и характеристик компании постоянно работают, но суть изобретения остаётся прежней.
Шаг вперёд
Газолюминесцентная подсветка – ещё один способ решения задачи освещения показаний часов. Кто внимательно читает наш блог, наверняка знает, что она использована в часах компании Traser и Ball, например. Напомним, светящие на циферблатах этих часов микротрубки – это небольшой прозрачный контейнер, покрытый изнутри тонким слоем краски-люминофора, и наполненный газом, уже известным нам тритием, герметично запаянный. Энергии бета-распада трития вполне достаточно для того, чтобы вызывать свечение люминофора. Такая тритиевая подсветка, как правило, очень яркая, она, в силу своей природы, не требует «подзарядки» от источника света, и служит в два раза дольше более привычной нам всем люминофорной Super Luminova.
Что дальше?
Мало кто нынче сверяет время по часам на руке, и ещё меньше задумываются, что они, кроме указания времени, видят. А ведь циферблат в такой же великой степени формирует наше восприятие часов, как и корпус. Наверное, работы над уже известными способами подсветки будут продолжаться, предлагая нам новые варианты цвета, яркости, активации и проч., следуя актуальным тенденциям не только в моде, но и в технологиях. Не удивлюсь, если со временем циферблаты станут светиться в темноте, улавливая движение наших глаз, дополняя передачей сигнала точного время прямо в мозг – чтобы не было сомнений – пусть на дворе ещё темно, но на работу вставать уже пора.
