Красота и атом – что может быть общего у этих понятий? Оказывается, очень много. С помощью ядерных технологий стало возможным не только решение жизненно важных вопросов в медицине, промышленности, сельском хозяйстве и безопасности. Атом помогает создавать красоту, неподвластную даже самой природе. Речь идет о технологиях окрашивания драгоценных и полудрагоценных камней, которые активно применяют физики-ядерщики Узбекистана.

Технологию колорирования драгоценных камней разработали в Институте ядерной физики Академии наук Республики Узбекистан. О том, как проходит этот процесс и какие это может принести выгоды нашей стране, рассказала главный научный сотрудник ИЯФ, доктор физико-математических наук, профессор Эльвира Ибрагимова.

– С помощью радиационных технологий драгоценному камню можно придать определенный цвет и насыщенность, – отмечает Э. Ибрагимова. – Суть технологии окрашивания заключается в том, что бесцветный камень подвергается облучению потоками нейтронов или других элементарных частиц. Результатом процессов, которые происходят в кристалле, становится изменение его цвета. То, что в природных условиях занимает сотни тысяч лет, с помощью современных технологий достигается гораздо быстрее.  

Желаемый цвет камня зависит от длительности и мощности потока облучения, а также размера кристалла. К примеру, среди ювелиров особо ценятся топазы от небесно-голубого до насыщенного синего цвета. Для получения самого «дорогого», темно-синего оттенка длительность облучения будет больше.

Цвет, который приобретает камень при радиационной обработке, зависит от его элементного состава. Мы в основном работаем с природными топазами. Чаще всего они окрашиваются в различные оттенки синего цвета. В зависимости от примесного состава можно также получить желтый и даже розовый цвет, стоимость которого гораздо выше на рынке. Сейчас мы ведем исследования по получению розового топаза путем включения атомов определенных металлов в минерал до облучения. В принципе, с помощью этого метода можно получить любые цвета и оттенки. Вопрос только в том, как эти атомы металлов интегрировать в структуру камня.

До радиационного метода окрашивания камней в ювелирной отрасли использовались химические и термические способы облагораживания, а также рентгеновское облучение. Но полученные результаты были нестабильными. С появлением электронных ускорителей и атомных реакторов ситуация изменилась. Специалистам Института ядерной физики доступны все известные методы радиационного окрашивания, а именно метод облучения быстрыми нейтронами в атомном реакторе, гамма-излучение в электронном ускорителе, а также комбинации этих методов, позволяющие сократить срок «остывания» камней до безопасного уровня.

Самые лучшие результаты по цвету и устойчивости были достигнуты при облучении камней нейтронами ядерного реактора. На современных реакторах 10 МВт (такая мощность у исследовательского реактора в ИЯФ) время облучения занимает от нескольких часов до нескольких суток. Но здесь появляется еще один фактор времени, который следует учитывать. Это время ожидания на снижение радиоактивности в камнях до безопасного уровня. Безусловно, в продажу поступают абсолютно безопасные камни.

Пока спрос на окрашивание минералов для ювелирной отрасли намного превышает предложение ученых. Помимо истощения природных месторождений и усложнения добычи драгоценных и полудрагоценных камней на ювелирном рынке наблюдается рост доли синтетических материалов, которые также можно окрашивать радиационным способом. Это является еще одним фактором роста производства.

Для ядерщиков ИЯФ это направление оказалось востребованным с точки зрения экспортного потенциала. Опыт, наработанный в течение 20 лет, позволил специалистам института окрашивать до 200 кг минералов в месяц, а институту заработать за эти годы несколько миллионов долларов. Основными заказчиками по окрашиванию камней являются крупные ювелирные компании из Германии, Италии, Великобритании, Индии. Ведутся переговоры по налаживанию сотрудничества с компаниями из стран Юго-Восточной Азии.

Записала Насиба Зиёдуллаева, корр. УзА