Цвет многих драгоценных камней может быть изменен под воздействием различных форм облучения, таких как электроны, гамма-лучи, нейтроны. Облучение может вызвать дефекты в атомной структуре кристалла, которые будут центрами окраски. Полученная окраска может быть неглубокой или по всему объему камня, а в некоторых случаях может быть неустойчивой к нагреванию и/или освещению.
Очень схематично можно представить, что если бомбардировать вещество нейтронами, то атомы, составляющие это вещество и, в частности, ядра, будут поражены нейтронами, которые могут быть захвачены этими ядрами. Ядра, обогащенные нейтронами, будут нестабильными, и они будут преобразовываться, чтобы дать атом, который более стабилен, но он будет отличаться от первоначального, и поэтому не будет обладать такими же химическими и физическими свойствами.
Конкретный пример: хорошо известный случай бесцветного топаза, который становится голубым после такой обработки. Обработанный голубой топаз получается как при гамма-облучении, так и при нейтронной бомбардировке.
После вопроса на форуме «Какие центры окраски образуются при этой обработке, и как они формируются и стабилизируются?», был написан текст, который я без колебаний повторю здесь, чтобы лучше продемонстрировать сложность реакций, вступающих в игру.
«Форум: Топаз бывает разных цветов: желтого, оранжевого, коричневого, розового, фиолетового и синего. Все они вызваны центрами окраски, за исключением фиолетово-розового и розового цветов в некоторых оранжевых топазах, которые вызваны примесями хрома.
Коричневый топаз имеет два типа центра окраски: BFCC (неустойчивый) и BSCC (устойчивый).
Большинство природных коричневых топазов блекнут на солнце. При облучении бесцветных или розовых топазов меняется их цвет на коричневый. Не все образцы изменяют цвет при облучении. Очевидно, что это зависит от конкретных (неустановленных) факторов, которые могут стабилизировать центры окраски.
Бесцветные натуральные топазы образуют только BFCC. Некоторые топазы при облучении приобретают коричневый или зеленоватый цвет.
Образцы при нагревании имеют свойство терять свою желтую или коричневую составляющую, что приводит к появлению синего цвета. т Коричневый топаз из определенных источников, содержащий хром, перед тем как стать розовым или фиолетовым во время обработки, будет оранжевым. Другие, напротив, теряют свой цвет в результате термической обработки или воздействия света, становятся бесцветными.»
На фото разные состоянии топаза: бесцветныq и необработанный топаз, голубой топаз (нагретый и облученный)
В случае нейтронной бомбардировки внутри самого камня могут образоваться радионуклиды (радиоактивные ядра) и остаточная радиоактивность, так как искусственно образованный радионуклид продолжает медленно распадаться/переходить к ближайшему стабильному ядру.
В случае гамма-облучения не остается никаких следов радиоактивности. Эта обработка часто сочетается с термической обработкой для «фиксации» вновь образующихся центров окраски.
В корундах также есть центры окраски. В целом это касается большого количества желтых сапфиров, оранжевых (в частности, цейлонских) или падпараджи, которые своим цветом обязаны исключительной комбинации железа, хрома и центров окраски, но также и некоторых рубинов. Предпосылкой для этого является наличие центров окраски.
Например, лаборатория A.I.G.S. в Бангкоке систематически подвергает все сапфиры «Fade test».
Этот «Fade Test» позволяет обнаружить камни, цвет которых стабилен и которые, таким образом, не были облучены, и те, чей цвет исчезнет понемногу, потому что исходит от нестабильных центров окраски вследствие облучения. «Fade Test», однако, не позволяет определить, имеет ли облучение естественное происхождение. Камень расположен на расстоянии 5 мм от лампочки накаливания и постоянно охлаждается вентилятором. Таким образом, камень подвергается воздействию света в течение 12 часов: если после этого теста камень темнеет, то цвет стабильный и естественный, камень вернется к своему первоначальному цвету примерно через 1 час.
Если после этого теста камень частично или полностью потерял свой цвет, то он был облучён. Его цвет был обусловлен «нестабильными» центрами окраски. Камень мало-помалу терял бы свой цвет из-за света и окружающего тепла.
Этот «Fade Test» был разработан Richar Hugues во время работы в AIGS.
Вы также можете подвергнуть камень тесту «свет + тепло» в течение 1 часа. Избегайте этого теста на камнях с большими полостями, заполненными жидкостью и газом, которые могут сломать камень: необходимо предварительно исследовать экземпляр под микроскопом. Этот тест рискованный, но быстрый.
Этот тест важен, потому что желтые или оранжевые сапфиры, облученные ультрафиолетовым излучением, очень распространены на рынке. Облучение сапфира требует небольшого количества средств и может быть выполнено очень просто.
Обнаружение:
Эту форму обработки трудно, если не невозможно, идентифицировать в большинстве драгоценных камней. В этом случае потребуются передовые аналитические методы (такие как UV-VIS-NIR или рамановская фотолюминесцентная спектроскопия).
Однако эта обработка может быть обнаружена в некоторых драгоценных камней без специального современного оборудования, например, в бриллиантах, которые будут иметь цвета, не наблюдаемые в их естественном состоянии.
С более подробной информацией можно ознакомиться на сайте www.geminterest.com.