¿Mi llavero de tritio emite cantidades significativas de radiación?

Recientemente compré un llavero de tritio, compuesto por un pequeño vial de vidrio de gas tritio parcialmente encerrado en un llavero de acero inoxidable. Aquí tienes los enlaces de Amazon para que puedas ver un ejemplo concreto:

El vial de vidrio tiene 12 mm de largo y 2 mm de diámetro. Aquí hay una imagen de cómo se ven para el futuro contra la rotura de enlaces:

Llaveros viales de tritio

El vendedor afirma (en un inglés un poco entrecortado) que este producto es perfectamente seguro:

Debido a que la desintegración beta del tritio solo emitirá un móvil electrónico de alta velocidad, no penetrará en el cuerpo humano, no hay daño para el cuerpo humano. La vida media es de 12,3 años, los electrones producen la descomposición beta del tritio es muy débil, se puede bloquear un trozo de papel, por lo que el gas tritio en la lámpara se cierra de forma extremadamente segura, incluso si el tubo de vidrio se rompe, la liberación de gas tritio , y el uso de personas para completar la inhalación, pero también mucho menos que las personas en la vida normal del día es la cantidad de radiación. La tecnología de emisión de gas tritio se ha aplicado en muchos campos civiles.

Sé por mi propia investigación que inhalar o ingerir el contenido del vial no me matará, pero no será algo bueno. Sin embargo, mi pregunta es sobre la radiación emitida por el vial dentro del llavero, suponiendo que no se rompa.

El vendedor afirma que las partículas beta no pueden penetrar en el cuerpo humano. Sin embargo, hacer una pequeña lectura básica de las partículas beta me llevó a esto :

Las partículas beta son capaces de penetrar la materia viva hasta cierto punto y pueden cambiar la estructura molecular de las moléculas expuestas a este tipo de radiación. En muchos casos, tales cambios pueden considerarse dañinos con resultados posiblemente tan graves como el cáncer o la muerte. Si la molécula golpeada es ADN, puede causar una mutación espontánea.

Además, encontré algunas publicaciones en foros en línea que decían que el vial en sí es seguro, pero cuando está encerrado en acero inoxidable emite radiación Bremsstrahlung en forma de rayos X. Eso parece estar respaldado por esta respuesta de Physics SE sobre la detección de rayos X de llaveros de tritio similares .

Todo esto lleva a la pregunta: ¿cómo se comparan la radiación beta y la radiación Bremsstrahlung emitida por el gas tritio con otras fuentes comunes de radiación de fondo que recibo? ¿Cómo se comparan esos niveles con las pautas de seguridad estándar para las dosis de radiación?

Las betas de la descomposición del tritio son bastante bajas en energía. No penetrarán el vial de vidrio y no penetrarán las capas muertas de la piel en su exterior. Respirar o beber tritio no sería bueno.
@JonCuster Sospecho que eso es lo que significa "solo emitirá un móvil electrónico de alta velocidad";)
¿Qué pasa con la radiación de rayos X?
@Dacromir No puede estar seguro sin probarlo, pero es muy poco probable que sea un riesgo significativo para la salud.
Dado que la versión beta no sale del vial, lo que contiene el vial es bastante irrelevante. Su viejo televisor (CRT) tenía electrones de mayor energía volando y permaneció en su sala de estar durante años.
Si bien no responde a su pregunta, es posible que le interese el gráfico de radiación de XKCD . Creo que hace un buen trabajo al ayudar a calibrar y comprender intuitivamente las dosis de radiación.
El peligro (o la ausencia del mismo) depende de la energía, el tipo y la intensidad de la radiación. Es posible que desee ver si indican qué tan intensa es la fuente. Para tener una idea de las unidades, creo que el gobierno de EE. UU. es bastante permisivo con las fuentes por debajo de los 10 microcuries. Se pueden enviar por correo y desechar en la basura.
Para poner 10 microcurios en perspectiva, la respuesta a la que se vinculó afirmó que detectaron 5 conteos por segundo. 10 microcurios es 370   000 desintegraciones por segundo. Por supuesto, también hay una eficiencia allí, pero eso es un factor de seguridad.
También compré uno de estos. Los betas (energía máxima 18,6 keV) son absorbidos por el vidrio. Hay algo de rayos X (y medí el espectro), pero eso es menos de lo que produciría un viejo televisor CRT.
Hay mucha información buena aquí en los comentarios; si alguien escribiera una respuesta, me complacería votar y aceptar :)
@Pieter Concedido, nunca he conocido a nadie que lleve un televisor CRT en el bolsillo durante décadas
@Chris Pero la gente solía pasar sus días frente a pantallas de computadora CRT.
Voto para cerrar esta pregunta como fuera de tema porque se trata de preocupaciones de seguridad personal.
@DavidZ La estimación de la radiación emitida por esta fuente y la dosis correspondiente depositada en el tejido están directamente dentro de la física, y las pautas para las dosis seguras son partes estándar de la biofísica. La justificación de esas dosis se aleja de la física, pero esa no es la cuestión aquí.
@EmilioPisanty La pregunta literalmente dice "¿Las partículas beta [...] no pueden causar ningún daño? ¿O son peligrosas?" Esa es una pregunta de seguridad de libro de texto. Si estuviera preguntando, por ejemplo, "¿Cuánta radiación producen estas partículas beta y cómo se compara con las pautas [fuente] para dosis seguras?" entonces estaría perfectamente bien, según tu razonamiento. Pero la pregunta en su forma actual no está preguntando eso.
Hm... a la luz del hecho de que la respuesta en realidad no aborda los problemas de seguridad (como no debería) sino que solo brinda características de la radiación, voy a editar un poco la pregunta que debería resolver este problema. .
@DavidZ Francamente, no veo una diferencia real entre las dos formulaciones que das, y el núcleo del OP tal como se plantea tiene mucho contenido sobre el tema para justificar mantenerlo abierto, incluso en su forma original. Sin embargo, no creo que sea apropiado eliminar la parte de 'cómo se compara con las pautas' de su propuesta dos comentarios arriba, que infringe ( un componente sobre el tema de) la consulta original del OP.
@EmilioPisanty Veo una diferencia muy importante, pero probablemente deberíamos abordar eso en el meta; pronto haré una publicación al respecto. En cuanto a la parte sobre cómo se compara con las pautas, creo que lo olvidé, por lo que es una buena edición para volver a colocarlo.

Respuestas (2)

Los electrones beta tienen una energía máxima de 18,6 keV y todos ellos son absorbidos por el vidrio o el plástico. Pero hay algo de intensidad de rayos X Bremsstrahlung. Medí el espectro en 2015 con un detector de dispersión de energía de silicio Amptek, ver más abajo. La intensidad fue baja: se necesitaron varios días para recopilar estos datos. El máximo del continuo es consistente con la energía beta máxima. También hay picos característicos de zinc. k α . Los atribuyo a la fluorescencia de rayos X de un fósforo de óxido de zinc.

El espectro es similar en energía a lo que uno recibiría de las antiguas pantallas de televisión de rayos catódicos con una energía similar al haz de electrones. Pero la luz visible de estos llaveros es muchos órdenes de magnitud más débil que la de una pantalla CRT. La "corriente" de electrones beta es sólo 3.7 10 5 × 1.6 10 19 = 0.06 picoamperio, que es mucho menor que la corriente típica del haz de electrones de una pantalla CRT, alrededor de un miliamperio. (Pero las pantallas CRT a menudo tienen vidrio pesado (plomo, etc.) en el frente).

ingrese la descripción de la imagen aquí

Por otro lado, pocas personas llevaban televisores CRT en sus bolsillos, encendidos, todo el día todos los días. Si sus medidas pueden expandirse a una estimación de la dosis al tejido biológico cercano, entonces la respuesta sería mucho más sólida.
@EmilioPisanty Agregué algunas consideraciones cuantitativas sobre la dosis. Pero esta fue una buena sugerencia: daré esto como un experimento de laboratorio para los estudiantes dentro de unas semanas, para medir los espectros de rayos X de las pantallas CRT y los osciloscopios.

La radiación beta de baja energía del H-3 está protegida eficazmente por cualquier tipo de material, incluidas las capas externas de la piel. Por lo tanto, la exposición externa al H-3 generalmente no se tiene en cuenta en la protección radiológica. Los coeficientes de dosis tabulados típicos para la exposición externa al H-3 son todos cero, excepto por la inmersión en aire que contiene H-3 gaseoso si se tiene en cuenta la pequeña contribución de la radiación del H-3 presente en el volumen de aire de los pulmones ( h pulmones = 2.75 × 10 18   S v   s 1   B q 1   metro 3 , que corresponde a un coeficiente de dosis efectiva de sólo mi = 3.31 × 10 19   S v   s 1   B q 1   metro 3 ).

Las vías de exposición limitantes para el H-3 se deben a la exposición interna, generalmente después de la inhalación o ingestión. En el caso de algunos productos de consumo como el de la pregunta, también puede ser relevante la penetración de H-3 a través de la piel. Si el H-3 está contenido en un vial de vidrio sellado, es seguro siempre que el vial no esté dañado. Sin embargo, para los relojes de pulsera de esfera luminosa con cajas de plástico, la ingesta de H-3 se puede mostrar midiendo la actividad de H-3 en la orina.

No obstante, los coeficientes de dosis para la exposición interna al H-3 son bastante bajos en comparación con muchos otros radionucleidos típicos. Los valores asumidos dependen de la forma química considerada de H-3. De acuerdo con las publicaciones antiguas, pero aún ampliamente utilizadas, ICRP 68 y 72 (basadas en las recomendaciones de 1990 de ICRP 60), el coeficiente de dosis efectiva para H-3 como agua tritiada (HTO) es 1.8 × 10 11   S v     B q 1 tanto para la inhalación como para la ingestión para miembros adultos del público y trabajadores. Los coeficientes de dosis efectiva correspondientes para H-3 como tritio ligado orgánicamente (OBT) son 4.2 × 10 11   S v     B q 1 por ingestión y 4.1 × 10 11   S v     B q 1 por inhalación

Los nuevos valores basados ​​en las recomendaciones de 2007 de ICRP 103 se pueden encontrar en ICRP 134. Para H-3 como agua tritiada (HTO) o vapor orgánico soluble (que no sean compuestos orgánicos tritiados biogénicos), el coeficiente de dosis efectiva es 2.0 × 10 11   S v     B q 1 para inhalación y 1.9 × 10 11   S v     B q 1 por ingestión Se puede suponer un valor similar para el H-3 que penetra en la piel.