Облагораживание природных драгоценных камней

Фотогалерея проекта ...

В природных месторождениях основная масса породы бесцветна, а ярко окрашенные прозрачные кристаллы – уникальная находка, порою достойная стать музейным экспонатом, как этот полихромный топаз.

Ученые обнаружили, что красивая окраска минералов обусловлена наличием не только примесей металлов, но и дефектами кристаллической решетки кристалла, возникающими из-за близости месторождений к природным источникам радиации.

Еще полвека назад, когда были созданы первые мощные источники излучения – электронные ускорители и атомные реакторы, – начали исследовать облучение природных бесцветных кристаллов кварца, топаза, корунда и алмаза частицами высоких энергий, в результате чего было получено искусственное окрашивание, не отличимое от природного. Было убедительно доказано, что радиационная обработка полудрагоценных камней является адекватной моделью природного процесса, значительно увеличивая при этом их ювелирную ценность. Например, стоимость естественного бесцветного топаза после огранки – до $5 за карат. Но когда при облучении в реакторе или на электронном ускорителе камень приобретает красивую голубую или синюю окраску, то их рыночная цена может достигать $25 за карат.

Ученые Института ядерной физики АН РУз, начиная с его основания более 50 лет назад, занимались исследованиями воздействия радиации на природные кристаллы кварца и корунда. Позднее, в 80-е годы, в институте были разработаны методы радиационного окрашивания (облагораживания) бесцветных природных кристаллов топаза в голубые, синие и золотисто-желтые оттенки, получены авторские свидетельства и патенты, проводились облучения опытных партий для ювелирных предприятий, но с распадом СССР эта работа прекратилась. Основные тенденции развития ювелирной отрасли в те годы были связаны с выращиванием искусственных кристаллов, а облученные камни были экзотикой, с осторожностью принимаемой консервативным ювелирным рынком. Однако, в последние годы приоритеты рынка сместились к природным цветным камням, спрос возрос настолько, что малопроизводительные лабораторные технологии уже не в состоянии его удовлетворить. Развитие соответствующего производства на базе ИЯФ требовало больших инвестиций. Государство не могло их предоставить, а ювелирные компании еще не до конца осознали такую возможность повышения ценности природного сырья.

Первые этапы сотрудничества с CNCP, оказавшегося крайне своевременным, позволили сначала получить финансовую поддержку для освоения секретов маркетинга и бизнес-планирования. Это позволило найти ювелирные компании, заинтересовавшиеся радиационной технологией и готовые заключить небольшие пробные контракты. Когда обнаружился высокий мировой спрос на услуги по радиационной обработке камней, был поставлен вопрос об освоении промышленной технологии и создании устойчивых рабочих мест на базе ИЯФ. CNCP поддержала этот крупный проект, выделив грант. Большая часть средств была направлена на приобретение дорогостоящих гамма-источников, позволяющих существенно увеличить производительность радиационной обработки, а также современных оптических спектрометров, сейфов для хранения камней и камер круглосуточного наблюдения. Институт выделил рабочие помещения, где был проведен ремонт.

В результате реализации проекта создано 30 рабочих мест, оснащенных необходимым оборудованием. Сейчас персонал, прошедший специальное обучение, выполняет крупный контракт по топазам с оптовой европейской компанией, а также пробные облучения разных камней для других заказчиков. Производственный цикл радиационной обработки камней в атомном реакторе включает не только само облучение, но и длительную выдержку для снижения уровня радиоактивности в соответствии с международным стандартом, тщательную очистку, контрольные взвешивания, тестирование достигнутого цвета и качества камней.

Проект не стоит на месте. Альтернативная методика радиационного окрашивания некоторых видов камней, освоенная в институте, основана на использовании гамма-излучения. Существенное преимущество заключается в практическом отсутствии наведенной радиоактивности, следовательно, нет необходимости в длительной выдержке камней после облучения, «замораживающей» оборот финансовых средств.

Следует отметить уникальную рентабельность этой деятельности: стоимость радиационной обработки гораздо ниже цены исходного природного сырья, а ювелирная цена облагороженных камней почти на порядок выше.

Эльвира Ибрагимова
ЗРуководитель лаборатории ИЯФ, менеджер проекта

[Версия для печати] 


Проекты CNCP в Институте атомной энергии (Казахстан)
Основные задачи ИАЭ – поддержка развития национальной атомной отрасли, исследования в области энергетики, радиационной физики и реакторного материаловедения ...

webmaster@cncp.ru