Het grote radioactieve objectieven topic

[mennovanw]

Tsja allicht wel een apart topic maar een vraag die me al een tijdje bezig houdt en waarvan ik de antwoorden graag met mijn medetweakers wil delen. De vraag is: 'hoe radioactief zijn mijn klassieke lenzen nou precies'.

'Radioactief!?' hoor ik sommige tweakers denken: ja dus. Tot mid-jaren '70 werd thorium gebruikt om de optische eigenschappen van lenselementen in objectieven te verbeteren - wat in sommige gevallen tot spectaculair goede objectieven leidde. Thorium-houdend glas heeft een hogere refractie-index en minder verstrooiing dan niet thorium-houdend glas. Nadat het in Japan in 1975 verboden werd om thorium te gebruiken in objectieven voor consumenten heeft het een tijd geduurd voordat met (aanzienlijk kostbaardere) fluoriet-houdende elementen een vergelijkbaar effect kon worden behaald.

Het probleem met thorium is dus dat een radioactief element is dat natuurlijk voorkomt (één van de twee radioactieve oerelementen die in grote hoeveelheden voorkomen, het andere is uranium). De Japanse overheid verbood het ook vanwege de gezondheidsrisico's van productiemedewerkers die bloot werden gesteld aan radioactief slijpstof. Een ander kenmerk van thorium-houdend glas is dat het niet, zoals traditioneel radioactief materiaal, minder radioactief wordt naarmate de jaren vorderen maar juist méér (thorium heeft een 'halflife' van meer dan 14 miljard jaar, het langst van alle radioactieve elementen). Ook worden concreet thorium-houdende elementen in objectieven geel doordat het thorium reageert met het glas - door UV straling is deze gele tint nagenoeg geheel te neutraliseren (alhoewel de gele tint bij zwart-wit film het effect heeft van een geelfilter - dus met hogere contrasten in o.a. luchten).

Aangezien ik flink wat oud glas heb - en dit verhaal kennende - vond ik het tijd worden eens wat meer onderzoek te doen in mijn eigen collectie. Na op Ebay een betaalbare Chinese geigerteller (werkend via het Müllerprincipe) op de kop te hebben getikt (geen topding maar wel een vrij accurate zo vertelde de reviews mij) heb ik mijn collectie eens aan een meting onderworpen.

Ik ben van plan de lijst hieronder bij te werken naarmate ik meer lenzen in handen krijg die thorium bevatten. Vooralsnog noem ik alleen de lenzen die een positief resultaat gaven na meting, gemeten in microsievert per uur, bij zowel de voor- als de achterkant van het objectief. Overigens wist / vermoede ik van sommige objectieven dat ze radioactief waren - van een paar was het een volkomen verrassing

Dus in microSievert per uur (μSv/h). de gemeten achtergrondstraling is 0.12 μSv/h.

• Canon FD 17 mm f4 SSC: 5.3 achter, 0.3 voor (ik meende te weten dat alleen de oudere niet-SSC breechlocks straalden - dat blijkt dus niet te kloppen).
• Canon FD 35 mm f2 SSC 'concave' serial 53492: 4.1 achter, 2.0 voor (dit is er één die heel bekend is).
• Canon FD 35 mm f2 SSC 'concave' serial 56308: 2.3 achter, 1.3 voor.
• Canon FD 35 mm f2 'chromenose': 1.0 achter, 2.3 voor.
• Canon LTM 35 f1.5: 1.1 achter, 1.6 voor (ik wist niet dat deze straalde, maar wel relatief beperkt - en het lijkt dus het een van de voorste elementen te zijn in plaats van de achterste).
• Canon FD 35 Tilt-Shift: 14,5 achter, 0.5 voor (het is dus nergens te vinden dat dit objectief radioactief zou zijn - maar dat is de mijne dus wel. Allicht omdat het een preproductie model is, nummertje 100 in de serie).
• Canon FD 55 mm f1.2 SSC Asperical: 3.0 achter, 21.5 voor Waarmee deze dus voorlopig de 'stralingskroon' heeft gepakt

Het sterkst stralende objectief (de 35 TS) geeft gemonteerd op de Canon F1 bij het oculair een waarde van 0.4 μSv/h (dus vrijwel niets).

Voor mensen die van de getallen misschien schrikken of deze in perspectief willen plaatsen: een standaard röntgenfoto levert een blootstelling op van ongeveer 10 microSievert (daar doet de 55 Aspherical dus een half uur over). 6 uur vliegen is 15 microSievert. Bij een acute blootstelling van 1 Sievert (1 miljoen microSievert) heb je kans op stralingsziekte, vanaf 5 Sievert (5 miljoen microSievert) wordt het tijd een notaris te bellen

In Nederland mag je wettelijk jaarlijks 20 miliSievert oplopen (20.000 microSievert).

Qua gezondheidsrisico's: gemeten direct tegen het glas van de vitrines waar deze objectieven instaan is het resultaat minimaal (0.15 - 0.20 μSv/h). Vanaf een halve meter is het niet meer meetbaar tegen de achtergrondstraling. Ook het glas (en de behuizing) van de objectieven houden straling tegen (getuige het verschil van de metingen tussen de vóór- en achterkant van de objectieven). Zou ik er nou mee onder mijn hoofdkussen gaan slapen? Nee. Heb ik al een paar loden doosjes besteld? Dat ook weer niet..

Ik ben dus van plan de lijst te updaten waar mogelijk met eigen metingen - ik hou me aanbevolen voor kandidaten in de buurt van Rotterdam / Rhoon.

[ Voor 4% gewijzigd door mennovanw op 26-03-2017 13:52 ]

[mennovanw]

Gereserveerd.

[Sodela]

Interessante topic met een stralende toekomst (en historie). Bij http://camerapedia.wikia.com/wiki/Radioactive_lenses is het onderwerp ook al een beetje opgesomd, maar hoe stralend het is komt wat minder aan de orde.

[Verwijderd]

Interessant verhaal en leuk dat je je hier zo in verdiept!
Even voor mijn beeldvorming: de achtergrondstraling van 0.12, mag je die bij de objectieven nog van de gemeten straling aftrekken? Dus b.v. '0.5 voor' is dan opgebouwd uit 0.12+0.38=0.50 of is het 0.50+0.12=0.62? Mijn gevoel gaat naar de eerste optie, maar ik zeker ben ik er niet van.

[mennovanw]

Sodela schreef op donderdag 12 januari 2017 @ 09:19:
Interessante topic met een stralende toekomst (en historie). Bij http://camerapedia.wikia.com/wiki/Radioactive_lenses is het onderwerp ook al een beetje opgesomd, maar hoe stralend het is komt wat minder aan de orde.

Dank & goede woordspeling. De genoemde link is de eerste opgenomen in TS.

Verwijderd schreef op donderdag 12 januari 2017 @ 09:32:
Interessant verhaal en leuk dat je je hier zo in verdiept!
Even voor mijn beeldvorming: de achtergrondstraling van 0.12, mag je die bij de objectieven nog van de gemeten straling aftrekken? Dus b.v. '0.5 voor' is dan opgebouwd uit 0.12+0.38=0.50 of is het 0.50+0.12=0.62? Mijn gevoel gaat naar de eerste optie, maar ik zeker ben ik er niet van.

Het lijkt mij ook het eerste zijn, maar daar is onze huisnatuurkundige voor (HINT HINT).

[Universal Creations]

Ja, die mag je er zo afhalen als dat nog niet is gedaan. Ik vraag me af of je met die GM teller, zoals de naam al zegt, niet ook gewoon het aantal deeltjes kunt tellen in een bepaalde tijd, zodat je mooi de intensiteit in deeltjes per sec (Bq; Becquere) kunt bepalen (en hier de achtergrondstraling vanaf halen). Aangezien het apparaat een dosis in Sievert geeft, heeft ie de kwaliteitsfactor meegenomen en meet het apparaat blijkbaar ook het soort "deeltjes" (alfa en beta, gamma is geen deeltje).

[Gadgeteer]

Universal Creations schreef op donderdag 12 januari 2017 @ 19:32:
Ja, die mag je er zo afhalen als dat nog niet is gedaan. Ik vraag me af of je met die GM teller, zoals de naam al zegt, niet ook gewoon het aantal deeltjes kunt tellen in een bepaalde tijd, zodat je mooi de intensiteit in deeltjes per sec (Bq; Becquere) kunt bepalen (en hier de achtergrondstraling vanaf halen). Aangezien het apparaat een dosis in Sievert geeft, heeft ie de kwaliteitsfactor meegenomen en meet het apparaat blijkbaar ook het soort "deeltjes" (alfa en beta, gamma is geen deeltje).

Thumbs up gegeven omdat het zo lekker klinkt, geen idee waar het over gaat
Wat voor een natuurkundige nono als ik belangrijk is, is of het echt schadelijk is maar daar zullen we gaandeweg meer info over lezen in dit topic verwacht ik.

[Universal Creations]

Zolang het niet om radioactieve oculairen gaat (waar je je oog tegenaan zet), valt het allemaal heel erg mee. Alfastraling kan gevaarlijk zijn op korte afstand van je ogen (zie voorgaande) en als je het inademt, maar verder komt het amper door lucht en eigenlijk niet door je dooie huidcellen heen. Betastraling komt verder, maar richt verhoudingsgewijs minder schade aan als het in contact komt met levende cellen. Gammastralen ongeveer hetzelfde, al kan gammastraling meer energie meedragen en veel verder doordringen.
Als er een stralingsdosis gegeven wordt in (micro/milli)Sievert, dan is er al rekening gehouden met bovenstaande, al hangt het dan nog altijd af van hoeveel weefsel er bestraald wordt (iets wat het apparaat eigenlijk niet weet).
Zoals Menno al aangaf moet je de waardes in perspectief plaatsen, hoe ze zich verhouden tot typische straling die je dagelijks ontvangt. En dan heb ik het niet over magnetrons, telefoonmasten, etc. Maar over ioniserende straling. Straling die daadwerkelijk schade aanricht bij het dna van cellen (waardoor mutaties kunnen ontstaan). UV-straling doet dat ook al, maar ook het eten van een banaan, of het wonen in een nieuwbouwhuis, of een reisje met het vliegtuig, of kijken naar een ouderwetse beeldbuis-tv.

[Verwijderd]

Interessante vraagstelling maar je haalt allerlei zaken door elkaar.

Ten eerste is het een slecht idee om je Geiger teller in Sievert te laten tellen. Sievert is een eenheid van dosis terwijl je geigerteller enkel counts kan meten. Dus begin met je metingen in CPM te doen.

Om je dosis in Sievert te bepalen is het belangrijk om te weten wat voor straling er nu echt uit die lenzen komt, en daarvoor moet je weten welk isotoop er nu net in zit. Zoals hierboven al correct gesteld heb je alpha, beta en gamma straling die alledrie andere eigenschappen hebben en alledrie potentieel levensgevaarlijk zijn (hangt er gewoon van af hoe je wordt blootgesteld).

Om te weten welke isotoop van Thorium er in je lens zit moet je gaan kijken naar de bron van dat thorium, ervan uitgaand dat er gewoon natuurlijk vrijkomend thorium in zit (Th 232) aangezien dat zo goed als de enige isotoop van thorium is die voorkomt in de natuur. Nu vervalt die naar Radon via alpha verval met een halfwaarde tijd van 1.4e10 jaar. Aangezien thorium zoals alle materialen in de sterren in de buurt van ons planetenstelsel is gevormd en dan via een supernova is verspreid mag je aannemen dat enkel Th 232 van belang is en het nog minstens van de grootte-orde e6 zal duren vooraleer andere isotopen van Thorium een detecteerbare abundantie hebben.

Dus in die lenzen zit Th 232 die een alpha straler is. Zoals hierboven gesteld is alpha-straling zeer ongevaarlijk tenzij het wordt ingenomen (denk aan die rus die vergiftigd is op het vliegtuig) of ingeademd wordt (denk aan radon-gas). Bijgevolg moet je je lenzen gewoon op een open plaats bewaren en al zeker niet in een loden kist want daar zou je opstapeling van radon gas in kunnen krijgen. Je waardes voor Sievert moet je dan ook berekenen gebruik makend van de factor voor alpha straling (kan je wel vinden op internet) en zullen een pak lager uitkomen.

Hopelijk heb ik het wat duidelijk kunnen houden ;-)

[mennovanw]

TS geupdate met 1 maal Canon 35 f2 chromenose en 1 maal Canon 35 f2 SSC concave én Canon 55 f1.2 Aspherical (met dank aan Leevmeister).