辐照处理
四、辐照处理
辐照处理是用原子微粒辐射和放射性物质辐射,使晶体结构产生缺陷,造成着色中心,使宝石产生颜色。
在宝石的优化处理中主要应用三种辐射源:①γ射线;②各种加速器产生的高能电子和质子;③核反应堆产生的中子辐射。
其中,核反应堆技术较线性加速器技术成本低,但其弱点是带有放射性。中子辐射大量用于托帕石改色,而托帕石中的杂质元素如钪(Sc46)、钽(Ta182)和铯(Csl37)等可能被中子活化,产生长半衰期放射性核素。半衰期随宝石的产地不同,宝石中杂质元素的种类和含量不同而发生变化。世界很多国家都有自己的放射性标准,我国尚需制定有关首饰放射性的标准,以保障消费者的利益。
辐照处理常用来处理颜色不佳的钻石,经辐照处理和随后的加热处理可产生各种不同的颜色。最常见的为绿色、黄色和褐色,较少见的有蓝绿色、蓝色、粉红色、红色和紫色。但辐照不能使钻石的颜色变浅。无色托帕石经辐照处理成褐色,再加热成稳定的蓝色。用任何定量的方法也无法将改色的与天然致色的蓝色托帕石区别开。被辐射过的托帕石有明显的残余放射性,一般放上半年左右,残余放射性逐渐消失。经辐照处理的无色和粉色刚玉变成红色;无色锆石变成棕色、黄色,使含杂质元素的水晶变成紫色,使锂辉石、碧玺变色等。
辐射处理的宝石有时是稳定的,难以检测。主要通过下列方法加以鉴别:
(1)辐射处理的宝石产生特征的颜色且颜色分布不均一,例如镭辐照处理钻石在亭部产生特征的伞状颜色特征以及平行于琢型宝石刻面的色带。
(2)有时处理宝石的颜色在太阳曝晒或低温加热后会褪色,因而颜色不稳定。
(3)使用分光光度计测定光谱为主要的鉴定方法,可能产生特征的吸收光谱及热发光曲线可能发生变化,例如钻石在辐照处理后出现595nm的特征吸收谱线。
(4)辐射处理的宝石在一定时期会带有明显的残余放射性,随时间残余放射性逐渐消失。
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