Как работают светящиеся в темноте предметы и можно ли доверять их детям

Светящиеся в темноте игрушки, часы с мерцающими стрелками, дорожная разметка, которую видно ночью даже без фар, — у этих вещей есть что-то общее, почти магическое: способность впитывать свет, а потом медленно возвращать его обратно, когда вокруг сгущается темнота. И чем больше вникаешь в механизм этого явления, тем отчётливее понимаешь, что никакой магии тут нет — только квантовая механика, немного истории и вполне земные вопросы безопасности. О последнем родители обычно спрашивают в первую очередь: можно ли доверить ребёнку такую игрушку? Давайте разбираться подробно, без страхов и мифов.

Чтобы понять, почему материалы вдруг начинают светиться сами по себе, нужно на минуту представить атом как маленькую солнечную систему. У него есть ядро и электроны, которые живут на определённых энергетических орбитах. Когда электрон получает энергию — от тепла, света или других источников, — он перепрыгивает выше, на уровень с большей энергией. Но, как и любой из нас после бессонной ночи, он не может долго оставаться в состоянии возбуждения. Рано или поздно электрон возвращается на своё привычное место и отдаёт энергию обратно. Если отдаёт её в виде фотона — мы видим свет.

Вот тут и появляется различие между двумя типами свечения, которые часто путают. Флуоресценция — реакция быстрая, почти мгновенная: пока есть ультрафиолет, есть свечение; выключили лампу — всё исчезло. Вспомните, как в стиральном порошке отбеливатели подсвечивают белую футболку на солнце — ровно тот же принцип.

Фосфоресценция — другая история. Электрон на секунду как будто зависает в промежуточном состоянии, словно пассажир, который не может выйти из лифта из-за застрявших дверей. В итоге энергия возвращается не сразу, а постепенно, иногда очень долго. Так и получается мягкое свечение звёздочек на потолке в детской — тихое, неторопливое, тёплое.

Основу большинства светящихся материалов сегодня составляют люминофоры — кристаллы с небольшими чужеродными атомами внутри. Именно эти примеси создают ловушки, где электроны сидят до тех пор, пока не решат вернуться в нормальное состояние.

Первым массовым люминофором был сульфид цинка, активированный медью. Материал симпатичный, но недолговечный: через полчаса после зарядки он уже заметно блекнет, и к ночи от него остаются лишь воспоминания. Всё изменилось в 1993 году, когда японцы вывели на рынок алюминат стронция с европием и диспрозием. Скажем прямо: это был прорыв. Яркость выросла в разы, длительность свечения — тоже. Современные светящиеся наклейки — те, что сияют всю ночь, — обязаны своим темпераментом именно этому материалу.

Есть ещё один способ добыть свечение — не ждать солнечного света, а заставить внутреннюю химию работать на нас. Светящиеся палочки для праздников устроены удивительно просто: внутри пластикового цилиндра скрывается маленькая стеклянная капсула с раствором. Ломаем палочку — растворы смешиваются, запускается реакция, и краситель начинает светиться. И вот уже в руках — самодельная световая сабля. Температура здесь играет роль дирижёра: в горячей воде реакция ускоряется, и палочка горит ярче, но недолго; в холоде она станет скромнее по яркости, зато будет держаться часами. Этот эффект использовали даже военные — особенно под водой, где обычные фонари ненадёжны.

Кстати, природа освоила искусство свечения задолго до нас. Светлячки, грибы, морские существа — все они используют разные вариации реакции между люциферином и люциферазой. Отсюда получается свет, и почти без тепла — эффективность мечты. Учёные даже экспериментируют с растениями, которые могли бы освещать улицы сами, без ламп. Фантастика? Пока да, но уже с вполне реальными прототипами.

Не всё в истории свечения было безоблачно. Радий, открытый супругами Кюри, казался в начале XX века чудом. Его смешивали с красками, наносили на часы, украшения, медицинские изделия. Люди всерьёз верили, что он наполняет энергией. Но когда работницы фабрик, которые подтачивали кисточки губами, начали массово болеть, стало понятно: это не игрушка. Радий накапливается в костях и разрушает их изнутри. История «радиевых девушек» до сих пор служит острым напоминанием, что наука требует не только открытий, но и ответственности.

После радия перешли на тритий — более мягкий, ленивый источник радиоактивности. Внутрь часов его заключают в крошечные стеклянные трубочки, так что наружу фактически ничего не попадает. Такие изделия безопасны, пока герметичность не нарушена, но разбирать старые тритиевые циферблаты лучше не стоит.

Сегодня в часах и игрушках используются материалы вроде Super-LumiNova и LumiBrite — всё те же алюминаты стронция с редкоземельными активаторами. Они химически инертны, не токсичны, не радиоактивны и прошли через целую библиотеку стандартов: EN 71, ASTM, российский ТР ТС 008/2011. Проще говоря: современные светящиеся игрушки и наклейки полностью безопасны при обычном использовании.

Если выбираете светящуюся игрушку, смотрите на маркировку ЕАС или CE — это не просто формальность. Такие товары проходят проверки на миграцию химических веществ, прочность, отсутствие токсичных примесей. В дешёвых ноунейм игрушках могут оказаться растворители или пигменты, которые давно должны были уйти в прошлое.

Светящиеся палочки обычно безопасны, но жидкость внутри раздражает кожу и глаза. Если палочка сломалась — промойте водой и выбросьте, без паники.

А вот с антиквариатом осторожнее. Старые часы, которые продолжают светиться без подзарядки, почти наверняка содержат радий. Даже если они уже не сияют, радиоактивность никуда не делась — просто краска разрушилась. Такие вещи лучше не открывать и хранить подальше от детей.

Если ребёнок случайно проглотил крошку современной люминофорной игрушки, ничего страшного не произойдёт. Материал инертен, не растворяется и выйдет естественным путём. Куда важнее следить, чтобы маленькие детали не стали причиной удушья.

Источник - https://medpedia.ru/articles/general/vredni-li-svetyashhiesya-v-temnote-predmety-i-igrushki/