辐照处理
辐照处理通过γ射线、电子束、中子等辐照改变宝石颜色,通常随后退火以稳定颜色。辐照处理必须披露。
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命名规则
- 命名规则
- 辐照处理[材料名]
- 市场差异与互认
- GB/T 16552 在这里留了一个例外:水晶经辐照算优化,其他材料辐照都算处理,须在名称上注明。CIBJO 对买方的描述词是 “Artificially irradiated”。残余放射性与许可属各国法规,不在本页比对的几份文件之内。
处理工艺对照本站每种处理的命名方式与披露要求。
处理作用位置示意
通过辐照(γ射线、电子束、中子等)改变颜色;常伴随后续退火热处理以稳定颜色
- 无色托帕石
- 辐照(示意,不代表射线种类与剂量)
- 辐照后的黄褐色
- 加热
- 加热后的蓝色(深浅示意)
引用请注明出处并链接授权:CC BY 4.0
逐幕文字稿(4 幕,含出处)
上面动画每一幕的字幕原文(第一幕列出三格标注),附出处。
第 1 幕辐照处理(以无色托帕石为例)
处理前:常见做法以无色托帕石为原料,无色也是托帕石最常见的天然颜色。
处理中:先辐照,多数情况下再加热。
处理后:着色深入多少取决于辐照源。
作用部位:宝石内部,深浅随辐照源而异
第 2 幕工艺条件
先辐照,多数情况下再加热。主要的辐照方式有三类:钴-60 的 γ 射线、直线加速器产生的高能电子、核反应堆产生的中子;辐照后宝石呈黄至褐色,γ 射线剂量较高时还可能带橄榄绿色调。去褐的加热温度通常为 200–300°C、1 至 2 小时,在空气中加热即可;到约 500°C 时蓝色本身也开始褪去。中子处理的托帕石一般不需要加热去褐。
常见做法以无色托帕石为原料,无色也是托帕石最常见的天然颜色。并非所有无色托帕石都对处理有反应,有时同一晶体只有一部分变色。
第 3 幕作用机理
黄褐色与蓝色都是色心:辐射与晶体缺陷上的电子相互作用而成(1985 年文献称缺陷本质未知)。加热时,被辐射移位的电子回到原位,颜色随之褪去:不稳定的黄褐色低至 200°C、一小时以内即可褪去,稳定的黄褐色要在 200–400°C 加热数小时,稳定的蓝色要约 500°C 才褪。加热只是去掉黄褐色、显出可能存在的蓝色,并非每颗辐照成黄褐色的宝石都能变蓝。2023 年的 GIA 文献(引用 2007 年的研究)称褐色与蓝色由氧空穴心缺陷造成,是否还有别的缺陷参与蓝色尚无定论。
第 4 幕处理后与鉴别线索
着色深入多少取决于辐照源。γ 射线穿透力很强,材料均匀时着色均匀;中子穿透极好,颜色通常均匀而深;高能电子穿透有限,着色在表面最强。由于托帕石本身的杂质与缺陷分布不均,颜色常常并不均匀,同一颗宝石里也可能有差异。
常规宝石学测试无法确定蓝色托帕石的颜色是天然还是处理所致,处理品的吸收光谱与天然同色宝石相同;2010 年的 GIA 综述仍称这类处理无法检出,市场上的蓝色托帕石一律假定经过辐照。三种方式中,反应堆(中子)与直线加速器(电子)处理都可能使宝石带残余放射性,其中中子处理问题最大;γ 射线处理不会使宝石带放射性。带放射性的宝石须放置到衰减至豁免水平以下:一项研究中,多数中子辐照的蓝色托帕石样品在辐照后约三个月首次测量时已低于豁免水平,杂质较多的少数则需隔离数年。
出处
- Altering the Color of Topaz, by Kurt Nassau (Gems & Gemology, Spring 1985, Vol. 21, No. 1)
- Gemstone Enhancement and Its Detection in the 2000s, by Shane F. McClure, Robert E. Kane and Nicholas Sturman (Gems & Gemology, Fall 2010, Vol. 46, No. 3)
- The Radioactive Decay Pattern of Blue Topaz Treated by Neutron Irradiation, by Jian Zhang et al. (Gems & Gemology, Winter 2011, Vol. 47, No. 4)
- 辐照宝石背景说明(美国核管理委员会,2024 年 3 月)
- Topaz from Mason County, Texas, by Roy Bassoo et al. (Gems & Gemology, Winter 2023, Vol. 59, No. 4)
- Gemstone Irradiation and Radioactivity, by Charles E. Ashbaugh III (Gems & Gemology, Winter 1988, Vol. 24, No. 4)
各命名权威如何记录它
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| 列 | 取值 |
|---|---|
| 说明 | 通过辐照(γ射线、电子束、中子等)改变颜色;常伴随后续退火热处理以稳定颜色 |
| GIA 代码 | IR |
| LMHC 编号/说明 | R (CIBJO Gemstone Book 2022 Annex B, clause 7.2: Artificial irradiation); LMHC has no matching Information Sheet |
| GB/T 类别 | 处理(GB/T 16552-2017 §5.4.1 表 1:辐照处理归处理,备注:水晶的此种方法归为优化;表示方法见 §5.4.2.2) |
| CIBJO 披露要求 | CIBJO Gemstone Book 2022 §5.47 defines Irradiated / Irradiation. CIBJO Gemstone Book 2022 §4.2.5.2 sets out the disclosure method (trade code R per Annex B, clause 7.2; CIBJO does not use "IR"). |
| FTC 法规引用 | §23.24 通则:处理不持久(a)、产生特殊养护要求(b)或显著影响价值(c)时须披露。§23.24 不点名任何具体处理,所以 Part 23 没有说辐照落在 (a)–(c) 中的哪一项。 |
| RAL/德国声明 | 无公开原件:RAL 560 A5 为付费文件,本站未取得原件,不列 RAL/DGemG 用词(未核) |
| JJA/AGL(日本)处理明记 | §1-2-1「天然石に行われている処理」④放射線照射;§2-1-1「処理内容を知りうる範囲内で明記する」 |
| AGTA 代码 | R——以中子、伽马射线或 β 粒子辐照改变颜色(GIM 第 17 版,p.V)。第 17 版的代码表里没有 “IR”。对消费者须用白话披露,只写代码不够(p.III)。 |
| Gem-A 立场 | Gem-A By-Laws 没有针对辐照的专条。§7.e.iii:购买前应告诉买方这件宝石已知经过处理,并视情况说明处理对耐久的影响;§7.b:以 CIBJO 的指引与定义为最佳实践。 |
| 命名规则 | 辐照处理[材料名] |
| 披露要求 | 不同材料对辐照的稳定性不同 — 辐照蓝色托帕石颜色稳定,辐照烟晶/彩色钻石颜色可稳定,但部分材料的辐照色在光/热下会衰退;须提示颜色稳定性 |
| 典型适用材料 | 蓝色托帕石(最典型)、烟晶、彩色钻石、碧玺、摩根石 |
| 市场差异/互认说明 | GB/T 16552 在这里留了一个例外:水晶经辐照算优化,其他材料辐照都算处理,须在名称上注明。CIBJO 对买方的描述词是 “Artificially irradiated”。残余放射性与许可属各国法规,不在本页比对的几份文件之内。 |
记录到该工艺的材料
各材料证书上怎么写
这道处理在实验室证书上的标准写法(LMHC),分别见以下词条与段落:
实验室证书用语的全部 LMHC 信息表,见实验室检测页的 LMHC 索引。
CIBJO 定义
- 经辐照的/辐照
将宝石、钻石、珍珠、养殖珍珠和人工产品暴露于完全或部分由人控制的任何形式的辐射下,通常用以改变其外观。见第 4.2.5.2 条。
CIBJO Blue Book — Official Gemstone Book (Coloured Stone Commission 2022)(CIBJO):§5.47,p.25
使珍珠、养殖珍珠、钻石、宝石、合成宝石和人工产品暴露于全部或部分由人控制的任何形式的辐射,通常是为了改变其外观。
CIBJO Blue Book — Pearl Book (Pearl Commission 2024-1)(CIBJO):§5.102,p.32
各册措辞不同,分列并注出处。
中文为本站据原件全文译写;原文见所引 CIBJO 蓝皮书条款。
GB/T 16552—2017 表 B.1 中列出本方法的材料
JJA/AGL 表中与这道处理相关的表记
其他处理工艺
来源
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| 机构 | 文件 | 版本 | 条款 | 来源 |
|---|---|---|---|---|
| GB/T | GB/T 16552-2017 | 2017 | §5.4.1 | 来源 |
| GB/T | GB/T 16552-2017 | 2017 | Table 1 | 来源 |
| GB/T | GB/T 16552-2017 | 2017 | §5.4.2.2 | 来源 |
| CIBJO | CIBJO Gemstone Book | 2022 | §5.47 | 来源 |
| CIBJO | CIBJO Gemstone Book | 2022 | §4.2.5.2 | 来源 |
| CIBJO | CIBJO Gemstone Book | 2022 | Annex B, clause 7.2 | 来源 |
| FTC | 16 C.F.R. Part 23 | §23.24 | 来源 | |
| JJA/AGL | 宝石もしくは装飾用に供される物質の定義および命名法 | 2015 年 1 月发行/2025 年 11 月改订 | §1-2-1 | 来源 |
| JJA/AGL | 宝石もしくは装飾用に供される物質の定義および命名法 | 2015 年 1 月发行/2025 年 11 月改订 | §2-1-1 | 来源 |
| AGTA | AGTA Gemstone Information Manual | 第 17 版(2026 年 8 月) | p.V (R) | 来源 |
| AGTA | AGTA Gemstone Information Manual | 第 17 版(2026 年 8 月) | p.III | 来源 |
| Gem-A | Gem-A By-Laws §7 Code of Practice (Gem Code) | 2009 年修订版 | §7.e.iii | 来源 |
| Gem-A | Gem-A By-Laws §7 Code of Practice (Gem Code) | 2009 年修订版 | §7.b | 来源 |
肉眼能看出什么、看不出什么
单看颜色定不了事。蓝色托帕石、烟晶、彩色钻石、碧玺、摩根石是本工艺涉及的材料,辐照后通常再退火以稳定颜色。残余放射性不是外观能报告的:它靠测量确定,与之配套的许可与限值问题一并列在旁边。
证书上该要求写明什么
这批货的许可在谁手上?中子辐照托帕石在美国首次分销须持 US NRC 许可;货品售前还须符合适用的残余放射性限值。
买之前先核对这几项
付款前按顺序过一遍。这些都不能替代实验室检测报告,它们决定的是你需不需要一份。
- 单看颜色定不了事。蓝色托帕石、烟晶、彩色钻石、碧玺、摩根石是本工艺涉及的材料,辐照后通常再退火以稳定颜色。残余放射性不是外观能报告的:它靠测量确定,与之配套的许可与限值问题一并列在旁边。
- 这批货的许可在谁手上?中子辐照托帕石在美国首次分销须持 US NRC 许可
- 货品售前还须符合适用的残余放射性限值。
- 不同材料对辐照的稳定性不同 — 辐照蓝色托帕石颜色稳定,辐照烟晶/彩色钻石颜色可稳定,但部分材料的辐照色在光/热下会衰退
- 须提示颜色稳定性
对这项处理有疑问?
各权威机构与各市场对这项处理的披露做法并不一致,而证书也未必写明做过什么。