Почти сто двадцать лет назад английский химик Уильям Крукс решил провести эксперимент и опустил на полтора года бесцветный алмаз в радиоактивный порошкообразный бромид радия. К концу срока камень приобрел оливково-зеленый цвет, а ученый создал таким образом первый в мире искусственно облученный драгоценный минерал. Украшение с подобным алмазом тогда носить никто не осмелился, ведь это было опасно для жизни. Сегодня драгоценные камни, побывавшие в ядерном реакторе, составляют чуть ли небольшую часть товаров в ювелирных магазинах.
По прошествии века ученые научились облучать не только алмазы, но и другие ценные минералы, а главное не допускать опасной степени остаточной радиоактивности. В наши дни чаще остальных радиоактивному облучению подвергаются топазы. Сам по себе этот минерал весьма востребован у ювелиров, ведь он хорошо поддается огранке, полировке, обладает высокой прочностью и не содержит, видимых глазом, дефектов. В природе топазы в основном встречаются бесцветные или светло-голубые, а это существенно ограничивает диапазон использования сырья. Такие же цвета как темно-синий, оранжевый, желтый или розовый довольно редкие для этих камней. Именно топазы желто-коричневого цвета считаются самыми дорогими и эксклюзивными среди оттенков природных топазов.
Для придания топазу необходимого оттенка их стали облучать нейтронным излучением и гамма-излучением в ядерных реакторах. Интересно, что даже те немногочисленные цветные образцы топазов, которые имеют природное происхождение, тоже сформировались под влиянием радиационного воздействия, но не в лаборатории, а в недрах земли. Правда, на это необходимо не менее сотни тысяч лет.
Самым дорогим оттенком облагороженных топазов считается зеленовато-синий цвет Лондон Блю, его стоимость может составлять три тысячи долларов за карат и более. Казалось бы, что может быть проще, чем облучить большое количество минералов и создать необходимый объём топазов Лондон Блю. Однако, зеленовато-синими могут стать не все топазы. Дело в том, что темно-синий — это самый невоспроизводимый цвет камня. Существует только два месторождения топазов в Бразилии и Нигерии, на которые можно навести такой оттенок. С точки зрения строения, в атомный состав центра окраски подходящих топазов должна входить неизвестная фоновая примесь, которая была в нем до облучения.
До двухтысячного года топазы облучались только за рубежом. Вскоре приданию драгоценным камням популярных оттенков занялись и в России в научно-исследовательском институте атомных реакторов в Ульяновской области. На сегодняшний день крупный центр обработки камней находится в Томске. В лаборатории при Томском политехническом университете в ядерном реакторе ежегодно обрабатывается порядка 600 килограммов топазов. Для изменения цвета камни погружаются в контейнеры, которые в свою очередь располагаются в вертикальном канале вблизи активной зоны реактора, где они облучаются быстрыми нейтронами. В результате происходят изменения в кристаллической решетке, и камень приобретает голубой оттенок. Интенсивность окраски минерала зависит от длительности воздействия облучения. Так, после семи часов под ионизирующим излучением получается светло-голубой топаз, более сорока восьми часов ярко-голубой, а более недели – темно-синий камень.
После воздействия на топаз радиации, он сам становится источником опасного излучения. Именно поэтому после подобных процедур камни в течение нескольких лет находятся на хранении в защитных контейнерах, пока уровень их радиационного фона не станет допустимым. Так что перед поступлением на витрины ювелирных магазинов все облученные камни проходят не одну проверку. Хотя, кто знает, может и не будет лишним, при случае, проверить купленное украшение дозиметром.
