Değerli taş ışınlaması - Gemstone irradiation

değerli taş ışınlaması olduğu bir süreçtir değerli taş yapay olarak ışınlanmış optik özelliklerini geliştirmek için. Yüksek seviyeler iyonlaştırıcı radyasyon değiştirebilir atomik yapı değerli taşların kristal kafes bu da içindeki optik özellikleri değiştirir.[1] Sonuç olarak, kıymetli taşın rengi önemli ölçüde değişebilir veya kapanımlarının görünürlüğü azalabilir. Süreç, yaygın olarak uygulanan mücevher endüstrisi,[2] ya da yapılır nükleer reaktör için nötron bombardıman, bir parçacık hızlandırıcı için elektron bombardıman veya Gama ışını tesisi kullanan radyoaktif izotop kobalt-60.[1][3] Işınlama, doğada var olmayan veya son derece nadir bulunan değerli taş renklerinin oluşturulmasını sağlamıştır.[1]

Radyoaktivite ve düzenlemeler

Saf elmas, tedaviden önce ve sonra. Sol alttan saat yönünde: (1) İlk (2 × 2 mm); (2,3,4) 2 MeV elektronunun farklı dozları ile ışınlanmış; (5,6) Farklı dozlarda ışınlandı ve ardından 800 ° C'de tavlandı.

Dönem ışınlama bombardımanı kapsayan çok geniş bir atomaltı parçacıklar yanı sıra tüm ürün yelpazesinin kullanımı Elektromanyetik radyasyon dahil (artan sırayla Sıklık ve azalıyor dalga boyu ) kızılötesi radyasyon, görülebilir ışık, morötesi radyasyon, X ışınları, ve Gama ışınları.[4]

Maviden yeşile renkler gibi bazı doğal değerli taş renkleri elmaslar, yeryüzündeki doğal radyasyona maruz kalmanın sonuçlarıdır ki bu genellikle alfa veya beta parçacığı.[5] Bu parçacıkların sınırlı nüfuz etme kabiliyeti, elmas yüzeyinin kısmi renklenmesine neden olur.[5] Yalnızca gama ışını gibi yüksek enerjili radyasyon veya nötron tam doygun gövde renkleri üretebilen,[5] ve bu tür radyasyon kaynaklarının doğası gereği ender olması kuyumculuk endüstrisinde yapay muameleyi zorunlu kılmaktadır.

Işınlama, özellikle bir nükleer reaktörde yapıldığında, değerli taşları hafifçe radyoaktif hale getirebilir.[6] bu nedenle, herhangi bir artık radyoaktiviteye izin vermek için tipik olarak birkaç ay çürüme.[3] Yapay olarak ışınlanmış ilk değerli taş İngiliz kimyager tarafından yaratıldı Sör William Crookes 1905'te pudraya bir elmas gömerek radyum bromür.[7][8] Orada 16 ay tutulduktan sonra daha önce renksiz olan elmas yeşile döndü.[7] Bu yöntem, tehlikeli derecede yüksek derecede uzun vadeli rezidüel radyoaktivite üretti ve artık kullanımda değil.[9] Bununla birlikte, radyumla işlenmiş yeşil elmaslar, pazarlarda hala ara sıra bulunur ve gayger sayacı veya yaparak otoradyograflar açık fotoğraf filmleri.[9]

Değerli taşların artık radyoaktivitesiyle ilgili olası sağlık riskleri endişeleri, birçok ülkede hükümet düzenlemelerine yol açtı.[1] Amerika Birleşik Devletleri'nde Nükleer Düzenleme Komisyonu (NRC), ışınlanmış bir değerli taş ülkede dağıtılmadan önce izin verilen artık radyoaktivite seviyelerine katı sınırlar koymuştur.[3] Tüm nötron veya elektron ışınıyla ışınlanmış değerli taşlar, satış için piyasaya sürülmeden önce bir NRC lisans sahibi tarafından test edilmelidir.[3] Hindistan'da Bhabha Atom Araştırma Merkezi 1970'lerin başında değerli taşları ışınlamaya başladı.[10] Tayland'da Barış İçin Atom Ofisi (OAP), 1993-2003 yılları arasında 413 kilogram (911 lb) değerli taşı ışınlayarak özel sektörler için süreci yürütür.[11]

Malzemeler ve sonuçlar

Işınlamanın etkileri
çeşitli değerli taş malzemeleri
MalzemeBaşlangıç ​​rengiBitiş rengi
BerilRenksizSarı
MaviYeşil
Renksiz
(Maxixe türü)		Mavi
ElmasRenksiz veya
sarıdan kahverengiye		Yeşilden maviye
FloritRenksizÇeşitli
inciAçık renklerGriden siyaha
veya gri-mavi
KuvarsRenksizden sarıya
veya soluk yeşil		Kahverengi, ametist,
"dumanlı", gül
TopazSarıdan turuncuyaRenkleri yoğunlaştırın
Renksizden soluk maviyeKahverengi, mavi, yeşil
TurmalinRenksiz
soluk renkler		Sarı kahverengi,
Pembe kırmızı,
yeşil-kırmızı (iki renkli)
MaviMor
ZirkonRenksizKahverengiden kırmızıya
Kaynak: Ashbaugh III 1988, s. 201

En sık ışınlanan değerli taş topaz işlemden sonra maviye döner.[3] Mavi topaz doğada çok nadirdir ve neredeyse her zaman yapay ışınlamanın sonucudur.[12] American Gem Trade Association'a göre, yaklaşık 30 milyon karat (6,000 kg (13,000 lb)) topaz her yıl dünya çapında ışınlanmaktadır ve bunun yüzde 40'ı 1988 itibariyle Amerika Birleşik Devletleri'nde yapılmıştır.[13] 2011 itibariyle, ABD'de hiçbir topaz nötron ışınlamasına tabi tutulmamaktadır; başlıca tedavi alanları Almanya ve Polonya'dır.[kaynak belirtilmeli ] Bangkok'ta birçok doğrusal hızlandırılmış tedavi yapılır.[kaynak belirtilmeli ]

Elmaslar genellikle sarı, mavi-yeşil veya yeşil olmak üzere ışınlanır, ancak diğer renkler de mümkündür.[12]

Kuvars üretmek için ışınlanabilir ametist ve diğer renkler.[kaynak belirtilmeli ]

Renksiz Beriller goshenite olarak da adlandırılan, ışınlandığında saf sarı hale gelir ve bunlara altın beril veya heliodor denir.[1]

İnciler gri mavi veya griden siyaha renkler üretmek için ışınlanır.[14] Beyaz Akoya incilerini koyulaştırmak için bir kobalt-60 gama ışını tesisi kullanma yöntemleri 1960'ların başında patentlendi.[15] Ancak gama ışını tedavisi incinin rengini değiştirmez. sedef bu nedenle incinin kalın veya şeffaf olmayan bir sedefi varsa etkili değildir.[15] 1970'lerin sonlarından önce piyasalarda bulunan siyah incilerin çoğu ya ışınlanmış ya da boyanmıştı.[15]

Renklerin tekdüzeliği

Yapay ışınlamaya tabi tutulmuş değerli taşlar genellikle işlemin görünür bir kanıtı göstermez,[16] bazı elmaslar bir Elektron demeti etrafındaki renk konsantrasyonlarını gösterebilir. culet veya omurga hattı boyunca.[16]

Topaz'da bazı ışınlama kaynakları mavi ve sarıdan kahverengiye renk karışımları üretebilir, bu nedenle sarımsı rengi çıkarmak için ek bir prosedür olarak ısıtma gereklidir.[17]

Renk kararlılığı

Bazı durumlarda, yapay ışınlamanın neden olduğu yeni renkler, ışığa veya hafif ısıya maruz kaldığında hızla solabilir.[18] bu nedenle bazı laboratuvarlar, renk kararlılığını belirlemek için bunları bir "solma testi" ne tabi tutar.[18] Bazen Maxixe tipi beril olarak adlandırılan renksiz veya pembe beriller, ışınlama üzerine koyu mavi hale gelir. Bununla birlikte, ısıya veya ışığa maruz kaldığında renk kolayca solduğundan pratik bir takı uygulaması yoktur.[1]

Notlar

  1. ^ a b c d e f Hurlbut ve Kammerling 1991, s. 170
  2. ^ Omi ve Rela 2007
  3. ^ a b c d e "Işınlanmış Değerli Taşlar Hakkında Bilgi Sayfası". Birleşik Devletler. Nükleer Düzenleme Komisyonu. Şubat 2008. Alındı 30 Kasım 2008. Bu makale, kaynaktaki metni içermektedir. kamu malı.
  4. ^ Nassau 1980, s. 343
  5. ^ a b c Kral 2006, s. 48
  6. ^ Hurlbut ve Kammerling 1991, s. 172
  7. ^ a b Tilden 1916, s. 145
  8. ^ Hurlbut ve Kammerling 1991, s. 158
  9. ^ a b Hurlbut ve Kammerling 1991, s. 216
  10. ^ Sarma, Nataraja (2005). "Yazarın notu". Mücevher Kitabı. Rupa. Şti. ISBN  81-291-0819-4.
  11. ^ "Işınlama Tekniğiyle Mücevher Geliştirme". Barış İçin Atom Ofisi. 2006. Arşivlenen orijinal 22 Aralık 2006. Alındı 4 Aralık 2008.
  12. ^ a b Skuratowicz ve Nash 2005, s. 13
  13. ^ Ashbaugh III 1988, s. 205
  14. ^ Sofianides ve Harlow 1991, s. 178
  15. ^ a b c "İnci". Jeolojik Bilimler Bölümü, Austin'deki Texas Üniversitesi. 1998. Alındı 23 Mayıs 2009.
  16. ^ a b Hurlbut ve Kammerling 1991, s. 127
  17. ^ Sofianides ve Harlow 1991, s. 168
  18. ^ a b Hurlbut ve Kammerling 1991, s. 57

Referanslar