珠宝有辐射吗

珠宝有辐射吗,第1张

科学的来说呢,宝石带有辐射一般有三种情况:1、与放射性的矿床共生;2、如天然锆石等一些宝石中含有铀钍等放射性元素;3、在人工改善处理中的一些辐射残留。在前两种情况中,宝石带有的放射性是极其微弱的,而且,我们在市面上见到的锆石通常是人造的立方氧化锆,这种锆石是用冷坩锅法制作的,基本不可能有放射性元素在里头。而天然锆石市面上罕见,并且如果铀钍含量过大的话,也会破坏其晶体结构,这样产生的低型锆石是不能用做宝石的。

  而第三种情况呢?首先要了解哪些宝石需要辐照改色和辐照改色的原理是什么?在现代科学研究中,宝石的颜色是对自然光选择性吸收的结果。除化学元素能致色外,还有色心致色、电荷转移致色和能带致色等致色机理。其中跟辐射有关的就是色心致色,就是指当晶体在生长过程中受到高能辐射(如X射线、γ射线)影响,非过度元素离子或因缺少电子形成的晶体缺陷中可出现产生颜色的未成对电子,这就是色心。例如紫色莹石、烟晶、紫晶、蓝黄玉都是色心致色。

  这些色心致色的宝石会不会有辐射残留?长期佩戴会不会导致媒体上所说的危害呢?在这里我要说的是不是所有辐射都有危害。在科学的定义上辐射指的是能量以波或是次原子粒子移动的型态传送。它是广泛存在于我们生活中的,事实上,任何物体,只要它的温度高于绝对0°(-27315°)都会释放出辐射。而辐射又分为电离辐射和非电离辐射两类。

高秀清 陈炳贤 董鹤琴

第一作者简介:高秀清,中宝协第三届人工宝石专业委员会副主任委员,原中国原子能研究院高级工程师。

一、引言

随着科学技术的发展,社会财富的积累,人们对珠宝饰品的需求量越来越大。然而,自然产出的矿产资源是有限的,由于长期大量开采,天然宝石资源日益减少,其中色彩、质地、光泽皆佳的高品位的宝石更加稀缺。为满足市场的需求,人们进行了宝石品位的改善研究,采用各种优化处理工艺对颜色不佳,透明度差等影响外观美的各种有缺陷的宝石进行人工技术处理,使其颜色、透明度和净度等外观特征得到改善,将天然宝石自身的潜在美质充分展现出来,从而提高它的美学价值和商业价值。同时,使宝石的自然资源得到充分利用。

世界上宝石优化处理技术发展很快,许多国家和部门设立了专门的研究机构,并拥有一批专家队伍和先进的技术设备,专门从事天然宝石的优化处理技术研究和商业化生产。而我们国家在这方面还需要大力加强。

二、宝石优化处理技术分类

宝石优化处理技术的采用,要根据宝石的特性和我们欲求的目标而定,如对颜色的改善可采用热处理,也可采用辐照和热处理相结合的多道工艺过程来实现。宝石优化处理技术大致分为五类。

1热处理技术

热处理技术是应用最早的,最古老的,也是应用面最宽的技术。热处理技术需要多种工艺条件相配合,如①温度,由低到高,从 150~2000℃不同温度段的选择;②升降温速率,温度梯度的选择,最高温度及恒温时间等选择;③炉内气氛,氧化或还原气氛,或惰性气体保护等;④真空,真空度控制等,市场上出售的红、蓝宝石,海蓝宝石和蓝色坦桑石等都经过热处理;⑤通气加压。

2辐照-热处理技术

辐照是使高能粒子进入宝石晶体内,通过能量交换,晶体内产生大量的点阵缺陷和离位原子缺陷,形成色心。色心的能量有高有低,形成不同颜色的混合,这使颜色很难看。但低能量色心不稳定,故再进行热处理,可破坏低能量色心,即清除杂色,使漂亮的颜色固定下来,这就是采用辐照着色,热处理固色的技术。此方法不改变宝石自身的物理化学性质,只在外观上使颜色变得鲜艳,透明度有一定的提高。按照我国国家标准,此方法属于优化处理中的“处理”范畴。

目前,国际市场上很多天然宝石是经过人工处理的,并已得到业界的认同和消费者的欢迎。

本着充分利用天然宝石资源和提高宝石价值的宗旨,我们开展了宝石优化处理技术的研究工作,主要是热处理和用辐照处理的方法对宝石晶体进行优化处理。不同品种的宝石,以及不同目标的实现,要采用不同的工艺条件。采用此种技术优化处理效果最好的是托帕石(topaz)、水晶、金绿宝石、金刚石、碧玺等。关于辐照技术及主要设备在后面做重点介绍。

3化学处理技术

通过化学反应,化学扩散和化学沉淀方法,把致色元素渗入到晶体中,或把着色剂沉淀于裂隙或孔道中,使其外观颜色得到改善。

4高温高压法钻石漂白技术

采用高温高压专用设备将淡褐色钻石处理成白色,有的可达到D色美钻。

5钻石高温高压改色技术

将淡褐色钻石处理成**、黄绿、蓝绿、蓝色和粉红色等色泽艳丽的彩钻。

三、人工辐照改色方法与主要设备

宝石辐照的辐射源种类很多,按其射线种类可分为:①γ射线辐照,主要采用60Co辐射源;②高能带电粒子辐照,主要采用加速器,如直线加速器,回旋加速器;③快中子辐照,用核反应堆的专门辐照装置进行辐照处理。

1)γ射线辐照:处理宝石后着色力弱,不能使金刚石着色,对于黄玉处理,只能达到天空蓝色,其优点是不诱发放射活性

2)高能带电粒子辐照:用加速器产生的高能带电粒子(如高能电子、质子等)对宝石优化处理。一般情况下,带电粒子的能量越高改色效果越好;如果能量能够达到20MeV以上,作为辐射源比较好,其好处是残余放射活性比较低。但由于束流比较窄,因此辐照时间长,辐照费用高。以黄玉为例,经过高能电子辐照处理后,一般能达到浅蓝色。

3)快中子辐照:反应堆产生的快中子对宝石进行辐照改善时,由于快中子(E≥1MeV)的能量高,穿透力强,它轰击宝石晶体时能造成晶格损伤,产生大量的点缺陷,出现空位和离位原子,形成新的色心,出现颜色的变化,因此,改善的效果比较理想。但是,反应堆中的热中子同时轰击宝石晶体,宝石中的微量杂质元素会产生(n,γ)核反应,从而被“活化”生成不同半衰期的人工放射性核素。用堆中子辐射处理宝石时,其改善效果比较好,但热中子也诱发一定量的残余放射活性。为减少宝石中的杂质元素的活化作用,因此,要采取特殊的热中子屏蔽装置,以尽可能降低辐射后宝石晶体的放射活性。这方法我们已研究成功,并被成功地应用于黄玉的辐照改善,其改色效果非常理想。

四、辐照后的热处理

以黄玉辐照处理为例:辐照后黄玉晶体的颜色并非是单一的,可以观察到多种颜色,如灰蓝、蓝绿、浅棕、深棕、浅褐、深褐等色,偶尔出现过紫红色和橘**。热处理的目的,就是要消除杂色,使所需要的颜色充分地显现出来,并且使其颜色稳定,称为“固色”处理。

黄玉辐照与热处理过程产生的颜色变化如图1。

图1 黄玉经辐照与热处理的颜色变化示意图

热处理的温度和保温时间是十分重要的,热处理条件恰当,处理后的晶体显现出艳丽的色彩,迷人的光泽,晶莹剔透,十分诱人。热处理条件不适宜,蓝色中含有黑灰色,显得浓重而且沉闷。

本工作采用综合处理技术,处理过的黄玉、水晶、绿柱石等都得到明显的改善效果,尤其是黄玉处理后,色彩鲜艳,刻磨后折光效果好,有“天空蓝”、“瑞士蓝”和“伦敦蓝”等多种色调(表1)。

表1 辐照处理宝石的颜色效应

五、中子辐照宝石的放射活性

1放射活性来源

中子辐照宝石时,因热中子的核反应活化作用会产生放射活性,并且要持续相当长的时间,活性强度随着时间的延长而逐渐衰减。

以黄玉为例,基本上是铝和硅的氧化物,除此之外,还含有微量杂质元素。样品经中子活化分析可以知道,多数黄玉中都含有 Ta,Cr,Fe,Mn,Cs,Co等。这些元素经中子辐照之后,被“活化”变成带有人工放射性的核素。这些人工放射性放出不同能量的7射线和β射线,它们的半衰期不同,长的百天以上,短的仅有几分钟。

对于半衰期的核素如28Al,31Si,18O等,在一周内即可衰变完,组成黄玉的基体元素都生成上述短半衰期的人工放射性核素,故对人们的影响很小。黄玉中含有的微量杂质元素被活化后,不仅带有高能量的7射线,而且半衰期较长,故放射活性主要来自黄玉中的杂质元素。

2放射活性强度与持续时间

经中子辐照后的宝石,在一定时间内都带有放射活性,它的活性强度随时间的延长而有规律地衰减,最后衰减到豁免值。

产生的放射性强度和持续时间由辐照处理方法、宝石材料基体元素和杂质元素的种类及浓度所决定。杂质的种类与含量因产地、成矿条件不同而异,而且,差异很大。因此,应当选择基体元素和杂质元素的核特征性适宜的宝石原料进行辐照改色,只有这样,辐照后材料才不会带有长寿命核素。

六、放射活性的测量仪器

对于辐照处理的宝石必须进行残余活性的监测,采用仪表分类筛选,进行严格的管理,以保证安全。

核探测器种类很多,功能各异,可采用 Nal晶体探测器;Ge(Li)探测器(高灵敏度,高分辨率),该仪器与计算机联用可以很快地给出各种核素的比活度数据。除此之外,还可以采用α、β、γ表面沾污仪表进行现场测量和分级筛选,此种仪表不能给出绝对强度,只表示相对强度,作为粗测量筛选用比较合适。在我们的工作中,采用仪表筛选分级和仪器测量相结合,对每批材料进行跟踪测试直到合格为止。

七、豁免值

关于辐照处理过的宝石的残余放射性豁免值,目前国际上尚无统一规定,我国也没有制定出相应的标准。根据上述情况,我们以国际原子能委员会规定的“放射性物质安全运输规程”中的有关条款和我国国家技术监督局发布的中华人民共和国国家标准“对辐射源和实践豁免管理的基本标准”文件中的有关规定为依据,采用74Bq/g(2nCi/g)作为放射性物质的豁免比活度限值。低于74Bq/g的固体物即可作为非放射性物质管理。

豁免值是权衡多方面因素制定的管理规程,不超过豁免值的物质不会对人体造成危害,因为这一数值远低于危险度10-6~10-7Ci/g。而且,辐照宝石的残余活性随着时间的延长而逐渐衰减,只要放置足够长的时间,按照其规程办事,是不会给运输、加工和佩戴者造成危害的。

市场上销售的散发出迷人光彩的宝石一般都是经过切割和抛光的。\x0d\天然宝石的优化处理(Enhacement and Treatment of Gemstone):是指除切磨和抛光以外,用于改善珠宝玉石的外观(颜色、净度或特殊现象)、耐久性或可用性的所有方法。\x0d\优化处理分为优化(Enhancement)和处理(Treatment)两类。\x0d\优化是指传统的、被人们广泛接受的、使珠宝玉石潜在的美显示出来的优化处理方法。如珍珠的漂白。\x0d\处理是指非传统的、尚不被人们接受的优化处理方法。如翡翠的染色。\x0d\优化的珠宝玉石定名时直接使用珠宝玉石名称,珠宝玉石鉴定证书及标识中可不附注说明。\x0d\处理的珠宝玉石定名时则不能直接使用珠宝玉石名称,应遵循如下规则:\x0d\(1)在所对应珠宝玉石名称后加括号注明“处理”二字或注明处理方法。如“蓝宝石(处理)”、“蓝宝石(扩散)”、“翡翠(处理)”、“翡翠(漂白、充填)”。也可在所对应珠宝玉石名称前描述具体处理方法。如:“扩散蓝宝石”、“漂白、充填翡翠”。\x0d\(2)在珠宝玉石鉴定证书中必须描述具体处理方法。\x0d\(3)在目前一般鉴定技术条件下,如不能确定是否经处理时,在珠宝玉石名称中可不予表示,但必须加以附注说明且用下列描述方式。如“未能确定是否经过--处理”或“可能经过--处理”,如蓝色成因不明的托帕石,可备注:“未能确定是否经过辐照处理”或“可能经过辐照处理”。\x0d\(4)经处理的人工宝石可直接使用人工宝石基本名称定名。\x0d\应该说,中国珠宝市场健康、繁荣、快速发展的过程,也是珠宝玉石国家定名规则建立、实施、完善的过程。只有规范了珠宝玉石的命名,才能规范市场,才能杜绝以假乱真、以次充好,才能使广大消费者建立信心、放心购买。

这是假的

、天然珠宝首饰是不会有辐射的,因为国家标准对于珠宝饰品的检测,是不允许的。

你说的辐射可能是一些假货,通过化学手段处理过的,对身体有不好的影响!比如翡翠C货就是酸洗加上染色的,平时佩戴肯定有些不好!

绝大部分宝石和贵金属化学性质和物理性质相当稳定,都是几十亿年形成的,根本不存在辐射这一说的,不然也当不成珠宝了,只能送去实验室研究用了!

选购珠宝首饰还要去正规店铺进行选购的,质量和售后都是有保证的!

祝您生活愉快!

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