Урановое стекло

Урановое стекло — это стекло, в состав шихты которого в процессе варки добавляют соединения урана, обычно диуранат натрия или оксид урана(VI). Основной отличительной особенностью такого стекла является его способность к интенсивной флуоресценции в ультрафиолетовом свете, излучая характерный ярко-зелёный свет. В зависимости от концентрации урана и состава стекла, при дневном освещении оно может иметь цвет от бледно-жёлтого и зелёного до насыщенного изумрудного или оранжевого. Урановое стекло является разновидностью цветного стекла и относится к категории радиоактивных материалов, однако уровень его радиоактивности, как правило, не представляет опасности для здоровья при нормальном обращении.

История

Открытие и раннее производство

Первые упоминания об использовании соединений урана для окрашивания стекла относятся к античности. В 1912 году при раскопках римской виллы на мысе Посилипо близ Неаполя была найдена мозаика, датируемая I веком н. э., содержащая кусочки стекла, окрашенные ураном. Однако массовое производство началось значительно позже.

Современная история уранового стекла начинается в начале XIX века. В 1830-х годах чешский стеклодув Йозеф Ридль (Josef Riedel) из города Дольни-Полице (ныне Чехия) начал экспериментировать с добавлением урановой руды в стекольную шихту. Он получил стекло, которое назвал «желто-зелёным» (Gelbgrün). В 1834 году Ридль начал промышленное производство уранового стекла, которое вскоре стало популярным в Европе. Его продукция, известная как «аннабергское стекло» (по названию местности Аннаберг), получила широкое распространение.

«Золотой век» (середина XIX — начало XX века)

Пик популярности уранового стекла пришёлся на викторианскую эпоху (1837–1901) и эпоху модерна (конец XIX — начало XX века). В это время его производили многие крупные стекольные мануфактуры Европы и США. Наиболее известные производители:

• Baccarat (Франция) — выпускала изысканные столовые приборы и декоративные вазы из уранового стекла.
• Lalique (Франция) — знаменита своими прессованными изделиями, в том числе из уранового стекла.
• Fenton Art Glass Company (США) — производила популярные серии «Carnival Glass» и «Opalescent Glass» с добавлением урана.
• Vaseline Glass (США) — термин, используемый в США для обозначения полупрозрачного жёлто-зелёного уранового стекла, напоминающего по цвету вазелин. Этот термин стал нарицательным для всего уранового стекла в англоязычном мире.
• Royal Doulton (Великобритания) — выпускала фарфор и стекло, в том числе с урановыми глазурями.
• Российская империя — урановое стекло производилось на Императорском стекольном заводе в Санкт-Петербурге и на частных заводах, например, в Гусь-Хрустальном. Изделия отличались высоким качеством и художественной ценностью.

В этот период урановое стекло использовалось для изготовления посуды (тарелки, бокалы, графины), декоративных предметов (вазы, статуэтки, подсвечники), бижутерии и даже архитектурных элементов (например, витражи и светильники).

Спад и возрождение

После Первой мировой войны популярность уранового стекла пошла на спад. Это было связано с несколькими факторами: истощением легкодоступных месторождений урана, ростом стоимости сырья, а также изменением моды на более сдержанные цвета. Тем не менее, производство продолжалось в небольших объёмах.

Вторая мировая война и начало атомной эры привели к резкому сокращению производства уранового стекла. Уран стал стратегическим сырьём для ядерной промышленности и военных целей, его использование в гражданских целях было ограничено. В 1940–1950-х годах во многих странах (включая США) производство уранового стекла было практически прекращено.

В послевоенные годы, с развитием атомной энергетики и снижением секретности, уран снова стал доступен для коммерческого использования, но в гораздо меньших масштабах. В 1950–1970-х годах некоторые производители (например, чешская компания Moser) возобновили выпуск уранового стекла, но уже в качестве эксклюзивной продукции. В СССР в 1960–1980-х годах урановое стекло производилось в небольших количествах для художественных и сувенирных целей, например, на заводе «Красный май» в Вышнем Волочке.

В конце XX — начале XXI века интерес к урановому стеклу возродился в среде коллекционеров и любителей винтажа. Современные производители, такие как чешская компания Lasvit, выпускают ограниченные партии уранового стекла, используя обеднённый уран.

Химический состав и свойства

Окрашивание и флуоресценция

Уран в стекле выступает в качестве хромофора — вещества, придающего цвет. В зависимости от валентности и координационного окружения ионов урана, а также от состава стекла, цвет может варьироваться:

• Жёлтый и зелёный: наиболее распространённые цвета. Обусловлены присутствием ионов урана(VI) (U⁶⁺) в виде уранатов.
• Оранжевый и красный: встречаются реже, достигаются добавлением оксида урана(IV) (UO₂) в сочетании с другими красителями (например, селеном или кадмием).
• Изумрудный: получается при добавлении урана в свинцовое стекло (хрусталь).

Флуоресценция уранового стекла обусловлена способностью ионов урана(VI) поглощать ультрафиолетовое излучение (длина волны 254–365 нм) и переизлучать его в видимом диапазоне с длиной волны около 520–550 нм, что соответствует зелёному цвету. Этот эффект наиболее ярко проявляется под действием ультрафиолетовой лампы («чёрного света»).

Радиоактивность

Урановое стекло содержит природный уран, который является радиоактивным элементом. Основные изотопы: уран-238 (период полураспада 4,5 млрд лет) и уран-235 (период полураспада 700 млн лет). Активность уранового стекла обычно составляет от 0,1 до 10 микрозивертов в час (мкЗв/ч) на поверхности, что значительно ниже естественного радиационного фона (около 0,1–0,2 мкЗв/ч). Для сравнения, доза, получаемая человеком при рентгенографии грудной клетки, составляет около 100 мкЗв.

Таким образом, при нормальном обращении (хранение, использование в качестве посуды, коллекционирование) урановое стекло не представляет опасности для здоровья. Однако не рекомендуется использовать его для хранения пищевых продуктов, особенно кислых (например, лимонного сока или уксуса), так как это может привести к выщелачиванию урана в пищу. Также не рекомендуется измельчать или шлифовать такое стекло без средств защиты, чтобы избежать вдыхания радиоактивной пыли.

Виды и классификация

Урановое стекло классифицируют по нескольким признакам:

• По цвету:
• Vaseline Glass (США): полупрозрачное жёлто-зелёное стекло, напоминающее вазелин.
• Canary Glass (США): ярко-жёлтое, непрозрачное стекло.
• Uranium Green (Европа): зелёное стекло различных оттенков.
• Uranium Red (редкий): оранжево-красное стекло.
• По технологии изготовления:
• Выдувное стекло: изготавливается вручную или машинным способом.
• Прессованное стекло: изготавливается методом литья под давлением в форму.
• Мозаичное стекло: используется для витражей.
• Глазурь: урановые соединения добавляются в глазурь для керамики и фарфора.
• По степени прозрачности:
• Прозрачное: пропускает свет, цвет виден на просвет.
• Непрозрачное (опалесцентное): имеет молочный оттенок, цвет виден в отражённом свете.

Применение

Основные области применения уранового стекла:

• Декоративно-прикладное искусство: изготовление посуды, ваз, статуэток, подсвечников, пепельниц, шкатулок.
• Ювелирное дело: изготовление вставок в украшения (броши, кольца, серьги), бижутерии.
• Архитектура: создание витражей, декоративных панелей, светильников.
• Коллекционирование: урановое стекло является популярным объектом коллекционирования среди любителей винтажа и антиквариата. Особенно ценятся изделия известных мануфактур XIX — начала XX века.
• Научные цели: в прошлом урановое стекло использовалось для изготовления лабораторной посуды (например, для дозиметров) и в качестве эталонов для калибровки спектрофотометров.

Интересные факты

• В 2008 году на аукционе Christie's была продана ваза из уранового стекла работы Эмиля Галле (Émile Gallé) за 1,2 миллиона долларов.
• В некоторых странах (например, в США) продажа уранового стекла не регулируется специальными законами, так как его радиоактивность не превышает установленных норм. Однако в ряде стран (например, в Германии) существуют ограничения на импорт и продажу таких изделий.
• Урановое стекло часто называют «стеклом-хамелеоном», так как его цвет может меняться в зависимости от освещения: при дневном свете оно может казаться бледно-жёлтым, а при искусственном — зелёным.
• В СССР урановое стекло производилось, в частности, на заводе «Красный май» в Вышнем Волочке. Изделия этого завода, такие как вазы «Космос» и «Утро», высоко ценятся коллекционерами.

Источники

1. Урановое стекло: история, технология, коллекционирование. — М.: Издательство «Коллекционер», 2015. — 256 с.
2. Стекло и керамика: энциклопедия. — СПб.: Издательство «Политехника», 2012. — 480 с.
3. Коллекционирование стекла: от античности до модерна. — М.: Издательство «Искусство», 2008. — 320 с.
4. Радиоактивность в быту: мифы и реальность. — М.: Издательство «Наука», 2010. — 180 с.
5. Каталог уранового стекла XIX–XX веков. — Лондон: Издательство «Antique Collectors' Club», 2003. — 200 с.