电子束辐射改色天空蓝黄玉的工艺研究

王瑛

作者简介：王瑛，中宝协第三届人工宝石专业委员会委员，北京师范大学低能核物理研究所副研究员。

一、引言

天然黄玉在自然界中呈现多种颜色，有无色、蓝色、**、粉红色等，所有这些不同的颜色基本上都是由于存在色心引起的（Nassau,1984）。但我国不少地方产于冲积漂砾砂矿中的天然黄玉，肉眼观察几乎无色。通过辐射技术处理，改善天然无色黄玉的颜色，对于提高中、低档宝石的价值和质量，充分合理利用宝石资源等方面具有重要的意义。

目前，用于黄玉改色的辐射装置有60Co－γ辐射源装置，电子加速器和反应堆。由于60Co－γ辐射源辐照改色后的黄玉颜色太浅，因此，常用的辐照改色方法主要是两种：反应堆快中子法和加速器产生的电子束辐照法。与反应堆快中子辐射改色黄玉方法相比，用加速器产生的电子束辐射改色黄玉的优点是：没有放射性，处理周期短，颜色明亮。辐照后其晶体的物理与化学性质和天然黄玉一样（王树根等，1996）。缺点是颜色浅，达不到瑞士蓝和伦敦蓝的颜色。

二、材料和方法

1）试验材料为黄玉成品戒面，规格不等，大多是6mm×8mm～12mm×14mm的圆形、椭圆形、祖母绿形及异形。

2）电子束辐照在北京师范大学低能核物理研究所BF-5电子直线加速器上进行（图1）。该机能量为3～5MeV，平均束流200μA，扫描宽度60cm，束流均匀度±6%，另配有冷却水装置。

图1 BF-5电子直线加速器

3）我们的工艺采用加速器与60Co－γ射线辐照相结合的方法。60Co－γ射线辐照分别在北京市射线应用研究中心和中国农业科学院原子能研究所进行。

4）热处理：将辐照后的黄玉样品放在“马福炉”里，迅速升温到预定温度，保温一定时间，取出样品后冷却。

三、结果与讨论

1辐照剂量

辐照剂量是指单位质量物质所吸收的电子束能量的多少（用Gy表示），其对辐照黄玉的改色效果起着至关重要的作用。辐照剂量与电子加速器设备本身也有一定关系，在电子束流强度一定的情况下，随着辐照剂量的提高，黄玉改色的效果也随之提高，即颜色的深度及稳定性与辐照剂量成正比。但增大辐照剂量至1×108Gy，改色后的黄玉仍达不到瑞士蓝颜色，反而使改色成本增加，因此确定适宜的辐照剂量是很重要的。

在无色黄玉辐照过程中，我们发现，在很低的辐照剂量下（大约6kGy），无色黄玉辐照后即变成深浅不一的黄—褐色，增大辐照剂量，颜色会加深；当辐照总剂量达到约5×107Gy时，黄—褐色颜色还稍有变浅，再增大辐照剂量至约1×108Gy，相当一部分黄玉出现浅绿色色调。对不同辐照剂量条件下改色黄玉的颜色比较（表1）表明：在我们的电子加速器设备条件下，适宜的辐照剂量是5×107～1×108Gy。而采用60Co－γ辐射和电子束辐照两种方法结合，改色后黄玉的颜色比单独用电子束辐照方法处理的颜色稍微明亮一些。用60Co－γ辐射源辐照改色的黄玉，因颜色太浅，且有灰色色调，达不到商业宝石的品质。

表1 不同辐照源条件下改色黄玉的颜色的比较

另外，在用电子束辐照黄玉工艺中，由于电子束的穿透能力取决于电子束的能量和被照材料的密度，一定的辐照剂量情况下，束流越大电子束功率越大，其结果是产生的热量也越大，热量增大不利于黄玉色心的形成，因此，必要的束下冷却装置是必需的。

2热处理

热处理是黄玉改色工艺中很重要的一环。热处理的目的是消除杂色，而把所需要的蓝色充分显现出来。热处理温度过低或时间短，改色黄玉的颜色不明亮，且有灰色调；若温度过高，则有可能前功尽弃，辐照后的黄玉又褪成无色；这个过程是可逆的。

在辐射剂量比较低的情况下，黄玉的黄—褐色不稳定，强阳光条件下，一般数小时或1天即褪色。当辐照总剂量达到5×107Gy以上的改色黄玉，在自然条件下，即日光和常温下不会褪色。作者手里有改色16年的黄玉，至今颜色还很稳定，肉眼未观察到有颜色减褪。但在超过450℃的温度下，用电子束和60Co－γ辐射源辐照改色的蓝黄玉颜色会完全褪掉。

四、结论

用3～5MeV电子直线加速器产生的电子束辐射处理无色黄玉，研究了不同辐照剂量条件下，黄玉颜色变化的规律，选择了适宜的辐照剂量，辐照剂量应不低于5×107Gy。

辐照后黄—褐色黄玉的热处理条件的精确控制是获得明亮的天空蓝黄玉颜色的关键。

参考文献

王树根，李植清1996黄玉的优化的实验研究珠宝科技，（2）:18～21

NassauK1984Gemstone EnhancementButterworths,London

黄玉也是属于宝石中的一种，透明漂亮的黄玉还可以跻身于名贵行列中。而且黄玉最大的价值就是在于色彩的美丽，颜色越浓艳其价值也越高。在欧洲人看来黄玉能够把美貌与智慧带给佩戴黄玉的人;而在西方则被作为护身符佩带，能够消除悲哀从而增强信心。因而各种黄玉的首饰品非常深受消费者的喜爱。那我们在选购过程中如何才能知道是真正的黄玉呢，应当从哪几方面对黄玉作鉴定呢

什么是黄玉及其特征

黄玉也被叫做为黄晶，是一种含氟矽铝酸的一种盐矿物，它是在火成岩的结晶过程中，排出的蒸汽时所形成的。一般呈柱状或者是不规则的粒状，有着非常好的玻璃光泽，有的则是无色透明的、如果黄玉在阳光下进行长时间的曝晒，则会发生褪色现象。黄玉属于一般的宝石，但是在日常的生活中，黄玉往往容易与**水晶相混，

那我们如何来进行区分鉴定呢

黄玉的鉴定

黄玉与水晶：其实黄玉与水晶在原料上是最容易区分的。由于黄玉的柱状的晶面上有纵的条纹，而水晶上面则是横的条纹。对于没有镶嵌的饰品而言，其手感也是不同的。一般黄玉要比水晶的分量重。

如果用手来掂，黄玉给人以坠手的感觉，而水晶则较轻。除此之外，黄玉宝石的光泽非常的柔和，而水晶则比较冷而尖锐。

黄玉与碧玺：碧玺有非常强的二色性，而且双折射也很强，往往可以看到双影;而黄玉则除了粉红色之外，其它颜色的黄玉的二色性都是非常的弱。

蓝色黄玉与海蓝宝石：在一般情况下这两种宝石是比较难以区分的，但依然也有鉴别的参考特点：蓝色海蓝宝石往往会带一些黄绿色的色调，并且有轻微的二色性，只是比重较轻。如果需要精确的鉴定还需要利用设备折光仪来进行测定。

按照上图摩氏硬度的简单分别，其他可以对照的还有：指甲硬度约25，铜币为35-4，钢刀为55，玻璃为65。

天然缅甸玉的硬度：65~75

天然软玉的硬度：6~65

颜色如此均匀的东西，光泽如此差，你可以用钢刀划两下试试看，但本人几乎可以确定您手中的东西是假的了（D货）！

基本常识：

A货：完全天然没有经过处理的玉件，水沫玉也算在内。

B货：使用酸洗或加热优化过的玉件。

C货：使用染料染色过并且人工填胶的玉件，戴上会对皮肤产生感染或发痒的感觉，而且玉件本身的颜色还会愈戴愈模糊或褪色！

D货：使用玻璃或人工制品，完全不是玉件，却谎称或代替为玉件，市场上也很多！

很遗憾！不过摆著当纸镇也勉强可以的，这东西不值钱就对了。

黄玉又叫黄晶，是含氟硅铝酸盐矿物，它是由火成岩在结晶过程中排出的蒸汽形成的，一般产于流纹岩和花岗岩的孔洞中。蜡石又名黄蜡石，石质因素，尤其表层呈蜡质感包浆态效果而得名，另说因产真腊国，故称腊石。黄晶由于它经常与锡矿石伴生在一起，因此可作为寻找锡矿石的标志。黄玉一般呈柱状或不规则的粒状或块状，颜色有多种多样，一般为黄、蓝、绿、红、褐等浅色，有玻璃光泽，有的无色透明。黄玉的颜色在阳光长时间曝晒下会发生褪色。黄玉可作为研磨材料，也可作仪表轴承。透明且漂亮的黄玉属于名贵的宝石。

后没有确据，并且矿石不是种植物，不可谓原产，从传统文化及现代艺术品角度讲，以黄蜡石为主，广义上分，中国各地几乎都不同含量的蜡石质矿，长江沿线青海、西藏、四川、云南、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、上海11个省、自治区、直辖市都有蜡石类矿，山东山西河南河北陕西内蒙甚至东北地区都有蜡石质矿，潮州等地蜡石矿块甚至就在地表层或浅层。有的蜡石类矿，会表现为市场热庞的田黄，黄龙玉，黄冻石等级相近效果。

黄腊石的辨别技巧

用手电筒鉴别黄蜡石可以看以下3点，第一，色泽，真黄蜡石色泽柔和，优美自然，假黄蜡石色泽呆板，第二外形，真黄蜡石外表有些残缺，很有特色，假黄蜡石外形完美无缺，第三触感，真黄蜡石质地细腻滋润，假黄蜡石触手有阻滞感。

玉石首饰等收藏品需要特别的呵护。碰撞、汗渍、灰尘、化学材料，阳光的暴晒，都会对其造成伤害。过去清除表面灰尘，通常用软毛刷清洁；若有污垢或油渍等附于玉面，人们会以温淡的肥皂水刷洗，再用清水冲净。但是这样的清洗方法太麻烦，长久使用会损耗玉石，效果也不好。行家都知道玉器的通透性直接影响到宝物的价值，玉石的清洗工作就显得格外重要。许多懂行的玩家都会花钱去专业的首饰店用超声波仪器清洗和保养。超声波在液体中传播的声压剧变使液体发生强烈的空化和乳化现象，每秒钟产生数百万计的微小空化气泡。这些气泡在声压作用下急速地大量产生，不断冲洗着古玩玉石表面足以洗净顽固的污垢。

那么，我们该如何保养和田黄玉呢？

1、避免碰撞

和田黄玉的硬度虽高，但受到碰撞后还是很容易产生裂纹，虽然有时人的肉眼看不见，但其内部结构已经遭到破坏。所以，在做运动或是粗重的工作时，最好不要佩戴和田黄玉。

2、避免油污

油污污渍是常见问题，一般用布擦拭干净就好，但有时油污难以去除，容易影响和田黄玉的色泽，更可能会产生侵蚀。因此，最好不要佩戴和田黄玉进出厨房等油污重的地方。

3、注意存放

不佩戴和田黄玉的时候就将它放好，最好单独准备一个首饰盒，以免同其它饰品发生摩擦，造成刮伤。而且，这样也能避免灰尘，有助于保持亮丽的光泽。

4、避免酸碱

和田黄玉本身含有多种矿物元素，同酸碱接触可能会发生反应，给它造成侵蚀，从而破坏了黄玉原本的色泽和质地。因此，在使用含有酸碱类生活用品时千万不要弄到黄玉上。

5、避免暴晒

避免将和田黄玉放在太阳光下暴晒，或者是长时间搁置与高温环境中，会致使黄玉变干，出现裂纹，甚至是破裂等状况，给自己带来损失。

除此之外，保养和田黄玉时应定期的检查和清洁，保持黄玉鲜亮的色泽，若是发现黄玉破损，不要将其扔掉，可以拿到专业的玉器店修补，恢复如初。

东北老黄玉就是黄白老玉。黄白老玉属于广义和田玉的一种，多为“石包玉”，俗称“河磨玉”，书名为“籽料”。含有与和田玉相同的透闪石成分，其质地温润、色泽清雅，自出世以来也受到广大玉石爱好者的喜爱。

黄白老玉硬度高，亮度强，硬度为摩氏636—646质地纯净细腻，颜色白里透黄，因为白玉时间久了就会变黄，所以这种玉就被称为老玉了。

扩展资料

黄白老玉起源：黄白老玉其原石表面由于千万年的水浸土蚀和风化而形成石皮，石皮与黄白玉质之间相互浸润而多成为糖色。

由于其形成历史年代久远，以至于当前科学还无法记算，“老玉”也因此而得名。在2001年7月，北京大学地质系教授王时麒等来岫岩对岫岩玉进行科考时，发现了一种透闪石极品岫岩白玉，其玉质与新疆和田羊脂玉等同，堪称岫岩“羊脂白”。

这一重大发现，为岫岩玉树起一个里程碑，把岫岩玉提升为国内玉类最高品位。岫岩透闪石玉，即老玉、河磨玉，与新疆的和田籽料同质。

-黄白老玉