Verre au thorium

Il existe quantité d'optiques radioactives, il ne faut pas les ranger sous son lit, mais c'est tout.

[www.google.com]

Il semblerait que les Aéro-Ektar seraient parmi les pires, sans doute une question de masse ...


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Merci pour cette mise au point claire et précise !
Qui nous rappelle, au passage, la différence importante entre irradiation externe et contamination interne par ingestion de produits radioactifs.

On peut se poser la question de la variation au cours du temps des propriétés optiques d'un verre au thorieum, si le thorium se transforme en autre chose au cours du temps.
Le wiki de service
nous indique
²³²Th (abondance naturelle 99,98 %) demi-vie 14,05 10⁹ années

Du coup, au bout d'un siècle (10² années), la proportion de thorium qui a disparu reste infinitésimale ...
Donc a priori, les propriétés optiques du verre n'ont pas beaucoup changé.

En revanche, il me semble avoir lu que cette radioactivité induisait un brunissement des verres, qu'on peut éclaircir, dit-on, par une exposition de force brute aux UV pendant un temps ... très long.

E.B.


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@Nestor

Celle dont je parle peut se glisser sous l'oreiller sans danger.
C'est effectivement différent pour les gros Aéro-ektar, mais dans l'application pour laquelle ils ont été conçus, photo aérienne, la dose reçue via l'objectif est négligeable devant la dose reçue du simple fait d'un vol en altitude.

Mais à noter que Kodak n'a apparemment jamais été explicite quant à l'utilisation de thorium dans ses docs, alors que Schneider le mentionne explicitement pour les clarons ...

Hubert
[diagonale-du-flou.fr]



Modifié 1 fois. Dernière modification le 28/06/24 21:56 par hubert13.


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Merci d'avoir fait ces mesures et de nous en informer.
Le contact direct objectif/surface sensible n'a lieu en principe qu'au moment de l'exposition mais je ne sais pas dans quelle mesure un volet de châssis ou un obturateur plan focal peut être un écran pour la radioactivité?
Autrement optiquement parlant quel est l'intérêt du verre au thorium?


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Emmanuel Bigler écrivait:
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> Merci pour cette mise au point claire et précise
> !
> Qui nous rappelle, au passage, la différence
> importante entre irradiation externe et
> contamination interne par ingestion de produits
> radioactifs.
>
> On peut se poser la question de la variation au
> cours du temps des propriétés optiques d'un
> verre au thorieum, si le thorium se transforme en
> autre chose au cours du temps.
> Le
> wiki de service
> nous indique
> ²³²Th (abondance naturelle 99,98
> %) demi-vie 14,05 10⁹ années
>
> Du coup, au bout d'un siècle (10²
> années), la proportion de thorium qui a disparu
> reste infinitésimale ...
> Donc a priori, les propriétés optiques du verre
> n'ont pas beaucoup changé.
>
> En revanche, il me semble avoir lu que cette
> radioactivité induisait un brunissement des
> verres, qu'on peut éclaircir, dit-on, par une
> exposition de force brute aux UV pendant un temps
> ... très long.

La coloration est due à la création de centre colorés (centre F [fr.wikipedia.org]) dans le verre. Les particules de haute énergie créent des défauts chargés (et colorés). Des UVs costauds peuvent les neutraliser, mais le processus est peu probable, donc oui il faut attendre un certain temps... comme pour le fût du canon

Hubert
[diagonale-du-flou.fr]


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Jean-Paul Mahé écrivait:
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> Merci d'avoir fait ces mesures et de nous en
> informer.
> Le contact direct objectif/surface sensible n'a
> lieu en principe qu'au moment de l'exposition mais
> je ne sais pas dans quelle mesure un volet de
> châssis ou un obturateur plan focal peut être un
> écran pour la radioactivité?
> Autrement optiquement parlant quel est l'intérêt
> du verre au thorium?
Le voilage, si voilage il y a, viendra essentiellement des rayons gamma qui ne seront pas beaucoup absorbés par les volets. Mais le rayonnement ici est tellement faible...

Quant au verre au thorium, maintenant remplacé par des formulations uniquement au lanthane, son intérêt est qu'il présente un indice de réfraction très élevé (n>1.6 c'est vraiment beaucoup). C'est à dire qu'une lentille va dévier très fortement la lumière.
Les opticiens adorent car ça permet de faire des lentilles petites et légères ayant les mêmes caractéristiques que des grosses et lourdes en verre d'indice plus faible.
On sait faire sans thorium avec les verres de silice (oxyde de silicium), mais ces verres (verres flints) présentent une grande dispersion chromatique, ce que les photographes n'apprécient pas...
Dans un verre au thorium (plus précisément oxydes de Bore, Barium, Calcium, Lanthane et Thorium), pas de silice et beaucoup moins de dispersion chromatique. Ce qui est appréciable même en N&B pour avoir une bonne résolution.
Presque le beurre et l'argent du beurre ;-)

Hubert
[diagonale-du-flou.fr]


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de J.P. Mahé
Autrement optiquement parlant quel est l'intérêt du verre au thorium ?

Voici une réponse universitaire qui vient de Besançon (FR-25)

https://www.utinam.cnrs.fr/thorium

« Le dioxyde de thorium était auparavant ajouté au verre lors de sa fabrication pour augmenter l'indice de réfraction, produisant ainsi un matériau destiné aux optiques de haute qualité. »

Les verres d'indice élevé permettent des combinaison optiques améliorées par rapport aux verres anciens (flint, crown) connus avant le XXe siècle.
Mais après la 2e guerre mondiale, on a développé toutes sortes de verres « nouveaux » d'indice de réfraction élevé, ou avec des propriétes nouvelles, verres qui ne sont pas radioactifs.
Par exemple, toujours selon le wiki de service, LaK10 Lanthane crown indice 1,72000
Un verre standard comme le légendaire BK7 c'est un indice de 1,5
D'où le nom commercial « color lanthar » chez Voigtländer dans les années 1950 pour signifier qu'on a recalculé les formules optiques d'avant guerre avec des verres nouveaux, en particulier des verres au lanthane, le lanthane n'est pas radioactif.

Pour les verres de lunettes ophtalmiques, un verre de haut indice permet, lors de la correction des fortes myopies, d'avoir des verres moins épais et moins courbés.

La problématique est différente dans un objectif où il faut associer plusieurs lentilles avec plusieurs verres de propriétés différentes, un seul verre de haut indice ne suffit pas.
Néanmoins les verres nouveaux de l'après guerre ont permis un progrès considérable dans les performances des objectifs photographiques.

--

Et grand merci à Hubert pour ces précisions sur le mécanisme du brunissement naturel des verres naturellement radioactifs.

« C'est naturel : c'est rien que des plantes ! »

E.B.


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Merci pour toutes ces infos que l'on aurai pas eu sur le forum "occasion" ...;)


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Au sujet de l'exposition au UV pour faire perdre le brunissement des optiques soumis à des rayonnements gamma, c'est pas une légende du net.
Je bossais dans un labo "chaud" et nous avions une insoleuse UV de forte intensité pour exposer les optiques qui servaient à faire de la métrologie laser sur des crayons combustibles . Ces optiques prenaient une teinte brune suffisamment dense pour nuire aux mesures de métrologie sans contact (profilome'trie laser)


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hubert13 écrivait:
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> @Nestor
>
> Celle dont je parle peut se glisser sous
> l'oreiller sans danger.

OK

> C'est effectivement différent pour les gros
> Aéro-ektar, mais dans l'application pour laquelle
> ils ont été conçus, photo aérienne, la dose
> reçue via l'objectif est négligeable devant la
> dose reçue du simple fait d'un vol en altitude.

Ces optiques était destinées à photographier le sol, les doses sont surtout des photons.

> Mais à noter que Kodak n'a apparemment jamais
> été explicite quant à l'utilisation de thorium
> dans ses docs, alors que Schneider le mentionne
> explicitement pour les clarons ...

Optiques conçues pendant la WW2, pour la WW2, alors cela relève du secret militaire des USA


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hubert13 écrivait:
-------------------------------------------------------
> J’ai acquis récemment sur feu le forum des
> occasions, un objectif Repro-claron 1:9 / 210mm
> dont je suis très satisfait après quelques
> essais en 4x5.
> Le numéro de série de l’objectif est 10 268
> 660, il a été fabriqué en 1967 d'après
> Schneider.
> En explorant la doc du fabricant, j’ai
> découvert avec surprise que le verre des
> lentilles, est un verre au thorium, radioactif.
> J’ignorais ce sujet bien connu au vu du nombre
> de références sur le web que j’ai pu ensuite
> consulter.
>
> Je suis physicien de profession, cela a excité ma
> curiosité. Et après avoir lu tout et n’importe
> quoi sur le web, je me suis décidé à faire
> quelques mesures.
> Les seules sources web auxquelles j’ai eu accès
> et qui me semblent fiables car présentant des
> données chiffrées et documentées concernant les
> verres au thorium sont:
>
> -
> [orau.org]
> consumer/products-containing-thorium/camera-lens.h
> tml , historique et mesures publiées sur les
> verres au thorium
>
> -
> [camerapedia.fandom.com]
> nses#Lenses_Tested_Radioactive_%28by_contributors_
> to_this_page%29, une base de données de mesures
> de différents objectifs radioactifs, j’y ai
> ajouté les mesures décrites ici.
>
> Ces mesures ont été réalisées à l’aide de
> matériel calibré et de protocoles homologués.
>
> Le groupe de lentille avant présente une
> activité de 3 Becquerel (Bq, 1 désintégration
> par seconde), très légèrement supérieur au
> niveau de radioactivité naturel de 1 Bq sur le
> lieu de mesure, rien de significatif. Le groupe
> arrière, par contre présente une activité de
> 126 Bq, et une dose efficace de 30 micro Sievert /
> heure.
> Les mesures ont été réalisées à une distance
> de 1cm des lentilles, les activités mesurées
> deviennent négligeables à 10 centimètres.
> C’est logique car le thorium est un émetteur
> alpha, et les particules alpha sont stoppées par
> une simple feuille de papier. Le rayonnement émis
> est a priori sans aucun danger, sauf peut-être si
> vous broyez très finement le verre et
> l’ingérez…
>
> Nous avons complété ces mesures par un spectre
> d’émission gamma : sans rentrer dans les
> détails le thorium se désintègre en une série
> d’autres éléments radioactifs. Ces
> désintégrations successives s’accompagnent
> d’émissions de photons gamma, potentiellement
> dangereux. Le spectre mesuré est caractéristique
> de la désintégration du thorium, mais avec des
> intensités extrêmement faibles.
>
> Conclusion : au regard de la réglementation, cet
> objectif n’est pas considéré comme une source
> radioactive, c’est à dire un objet qu’il faut
> stocker et manipuler avec des précautions
> particulières. Vous pouvez l’utiliser ou le
> garder dans votre poche sans aucun soucis !
>
> La seule inquiétude pourrait être le voilage
> d’un film laissé non exposé à l’arrière de
> l’objectif pour une longue durée. Je ferai un
> essai, mais à mon avis, il ne doit rien y avoir
> de notable avec moins d’une ou deux semaines
> d’exposition.
>
> Message un peu long, et peut-être un peu aride,
> mais je me suis dit que cela pourrait intéresser
> certains d'entre vous.
>
> Hubert

Bonjour Hubert,

Merci pour ces informations. Je reste surpris quant au débit de dose à 1 cm du corps arrière. Puis je savoir avec quel appareil tu as fait ta mesure?

Meric,
Marc.


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Mon Aero Ektar est stocké dans la chambre d'amis... Et en plus c'est vrai ! ^_^


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MarcS écrivait:
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> hubert13 écrivait:
> --------------------------------------------------
> -----
> > J’ai acquis récemment sur feu le forum des
> > occasions, un objectif Repro-claron 1:9 /
> 210mm
> > dont je suis très satisfait après quelques
> > essais en 4x5.
> > Le numéro de série de l’objectif est 10 268
> > 660, il a été fabriqué en 1967 d'après
> > Schneider.
> > En explorant la doc du fabricant, j’ai
> > découvert avec surprise que le verre des
> > lentilles, est un verre au thorium, radioactif.
> > J’ignorais ce sujet bien connu au vu du
> nombre
> > de références sur le web que j’ai pu
> ensuite
> > consulter.
> >
> > Je suis physicien de profession, cela a excité
> ma
> > curiosité. Et après avoir lu tout et
> n’importe
> > quoi sur le web, je me suis décidé à faire
> > quelques mesures.
> > Les seules sources web auxquelles j’ai eu
> accès
> > et qui me semblent fiables car présentant des
> > données chiffrées et documentées concernant
> les
> > verres au thorium sont:
> >
> > -
> >
> [orau.org]
>
> >
> consumer/products-containing-thorium/camera-lens.h
>
> > tml , historique et mesures publiées sur les
> > verres au thorium
> >
> > -
> >
> [camerapedia.fandom.com]
>
> >
> nses#Lenses_Tested_Radioactive_%28by_contributors_
>
> > to_this_page%29, une base de données de
> mesures
> > de différents objectifs radioactifs, j’y ai
> > ajouté les mesures décrites ici.
> >
> > Ces mesures ont été réalisées à l’aide
> de
> > matériel calibré et de protocoles
> homologués.
> >
> > Le groupe de lentille avant présente une
> > activité de 3 Becquerel (Bq, 1
> désintégration
> > par seconde), très légèrement supérieur au
> > niveau de radioactivité naturel de 1 Bq sur le
> > lieu de mesure, rien de significatif. Le groupe
> > arrière, par contre présente une activité de
> > 126 Bq, et une dose efficace de 30 micro Sievert
> /
> > heure.
> > Les mesures ont été réalisées à une
> distance
> > de 1cm des lentilles, les activités mesurées
> > deviennent négligeables à 10 centimètres.
> > C’est logique car le thorium est un émetteur
> > alpha, et les particules alpha sont stoppées
> par
> > une simple feuille de papier. Le rayonnement
> émis
> > est a priori sans aucun danger, sauf peut-être
> si
> > vous broyez très finement le verre et
> > l’ingérez…
> >
> > Nous avons complété ces mesures par un
> spectre
> > d’émission gamma : sans rentrer dans les
> > détails le thorium se désintègre en une
> série
> > d’autres éléments radioactifs. Ces
> > désintégrations successives s’accompagnent
> > d’émissions de photons gamma,
> potentiellement
> > dangereux. Le spectre mesuré est
> caractéristique
> > de la désintégration du thorium, mais avec
> des
> > intensités extrêmement faibles.
> >
> > Conclusion : au regard de la réglementation,
> cet
> > objectif n’est pas considéré comme une
> source
> > radioactive, c’est à dire un objet qu’il
> faut
> > stocker et manipuler avec des précautions
> > particulières. Vous pouvez l’utiliser ou le
> > garder dans votre poche sans aucun soucis !
> >
> > La seule inquiétude pourrait être le voilage
> > d’un film laissé non exposé à l’arrière
> de
> > l’objectif pour une longue durée. Je ferai
> un
> > essai, mais à mon avis, il ne doit rien y
> avoir
> > de notable avec moins d’une ou deux semaines
> > d’exposition.
> >
> > Message un peu long, et peut-être un peu
> aride,
> > mais je me suis dit que cela pourrait
> intéresser
> > certains d'entre vous.
> >
> > Hubert
>
> Bonjour Hubert,
>
> Merci pour ces informations. Je reste surpris
> quant au débit de dose à 1 cm du corps arrière.
> Puis je savoir avec quel appareil tu as fait ta
> mesure?
>
> Meric,
> Marc.
Bonjour Marc,
Désolé de cette réponse tardive, l'appareil utilisé est le radeye B20
[www.fishersci.fr]

A noter que cet appareil intégre les rayonnements alpha, beta gamma et X dans le débit de dose, et il y a de multiples émetteurs alpha et beta dans la chaîne de désintégration, ce qui explique a priori la dose relativement élevée à très faible distance qui s'écroule ensuite.

Hubert

Hubert
[diagonale-du-flou.fr]


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Merci Hubert.


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hubert13 écrivait:
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> J’ai acquis récemment sur feu le forum des
> occasions, un objectif Repro-claron 1:9 / 210mm
> dont je suis très satisfait après quelques
> essais en 4x5.
> Le numéro de série de l’objectif est 10 268
> 660, il a été fabriqué en 1967 d'après
> Schneider.
> En explorant la doc du fabricant, j’ai
> découvert avec surprise que le verre des
> lentilles, est un verre au thorium, radioactif.
> J’ignorais ce sujet bien connu au vu du nombre
> de références sur le web que j’ai pu ensuite
> consulter.
>
> Je suis physicien de profession, cela a excité ma
> curiosité. Et après avoir lu tout et n’importe
> quoi sur le web, je me suis décidé à faire
> quelques mesures.
> Les seules sources web auxquelles j’ai eu accès
> et qui me semblent fiables car présentant des
> données chiffrées et documentées concernant les
> verres au thorium sont:
>
> -
> [orau.org]
> consumer/products-containing-thorium/camera-lens.h
> tml , historique et mesures publiées sur les
> verres au thorium
>
> -
> [camerapedia.fandom.com]
> nses#Lenses_Tested_Radioactive_%28by_contributors_
> to_this_page%29, une base de données de mesures
> de différents objectifs radioactifs, j’y ai
> ajouté les mesures décrites ici.
>
> Ces mesures ont été réalisées à l’aide de
> matériel calibré et de protocoles homologués.
>
> Le groupe de lentille avant présente une
> activité de 3 Becquerel (Bq, 1 désintégration
> par seconde), très légèrement supérieur au
> niveau de radioactivité naturel de 1 Bq sur le
> lieu de mesure, rien de significatif. Le groupe
> arrière, par contre présente une activité de
> 126 Bq, et une dose efficace de 30 micro Sievert /
> heure.
> Les mesures ont été réalisées à une distance
> de 1cm des lentilles, les activités mesurées
> deviennent négligeables à 10 centimètres.
> C’est logique car le thorium est un émetteur
> alpha, et les particules alpha sont stoppées par
> une simple feuille de papier. Le rayonnement émis
> est a priori sans aucun danger, sauf peut-être si
> vous broyez très finement le verre et
> l’ingérez…
>
> Nous avons complété ces mesures par un spectre
> d’émission gamma : sans rentrer dans les
> détails le thorium se désintègre en une série
> d’autres éléments radioactifs. Ces
> désintégrations successives s’accompagnent
> d’émissions de photons gamma, potentiellement
> dangereux. Le spectre mesuré est caractéristique
> de la désintégration du thorium, mais avec des
> intensités extrêmement faibles.
>
> Conclusion : au regard de la réglementation, cet
> objectif n’est pas considéré comme une source
> radioactive, c’est à dire un objet qu’il faut
> stocker et manipuler avec des précautions
> particulières. Vous pouvez l’utiliser ou le
> garder dans votre poche sans aucun soucis !
>
> La seule inquiétude pourrait être le voilage
> d’un film laissé non exposé à l’arrière de
> l’objectif pour une longue durée. Je ferai un
> essai, mais à mon avis, il ne doit rien y avoir
> de notable avec moins d’une ou deux semaines
> d’exposition.
>
> Message un peu long, et peut-être un peu aride,
> mais je me suis dit que cela pourrait intéresser
> certains d'entre vous.
>
> Hubert

Très intéressant, merci. Non, ce n'est pas aride, c'est simplement bien expliqué.

Certaines optiques Pentax 67 ont une couleur jaune liée aussi au thorium? Ce serait intéressant de les mesurer de la même façon.


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Sur le débrunissement des verres, ma modeste contribution… ;-)

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