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CVD人造鉆石中子輻照改色放射性水平及其變化規律

關鍵詞 CVD , 人造鉆石 , 輻照改色|2020-09-11 10:15:32|來源 中國超硬材料網
摘要 【摘要】目的探討中子輻照改色CVD人造鉆石的總放射性水平及其變化規律。方法采集剛進入市場,或正在加工的中子輻照改色CVD人造鉆石制成品或坯料,測定其總α、總β放射性比活度。結果中子...

【摘要】 目的 探討中子輻照改色CVD人造鉆石的總放射性水平及其變化規律。方法 采集剛進入市場, 或正在加工的中子輻照改色CVD人造鉆石制成品或坯料, 測定其總α、總β 放射性比活度。結果 中子輻照改色前后CVD人造鉆石的總α放射性比活度無 顯著差異;而總β 放射性比活度差異顯著, 前后兩者之間相差 4 個數量級。結論 中子輻照改色CVD人造鉆石應屬放射性物質, 放射性半衰期為 87.72 天, 輻照改色后的CVD人造鉆石制品至少應貯存 2 ~ 3 年后使用, 對消費者才可能是足夠安全的。PECVD人造鉆石技術無需使用中子輻照改色,更為安全。在此呼吁各人造鉆石廠家盡快升級設備,以避免對消費者健康的損害。

寶石為古今中外一直流行的一種裝飾品、收藏品 和鑒賞品 。由于天然寶石資源的局限, 完美無瑕的天 然產出品稀少, 決定了人們必須對那些色澤不足的天 然寶石進行人工改善, 以滿足社會對天然寶石的需 求。目前國內外市場上出售的寶石中, 有 75 %~ 95 % 是經過人工方法處理改善的[ 1] 。而中子輻照法, 及中 子輻照和熱處理綜合法是目前較常用的人工改善寶 石方法。CVD人造鉆石由于顏色等級不高,通常在GH色以下,需要改色處理。本文以人工改色CVD人造鉆石作為對象 。探討中子輻照改色CVD人造鉆石的 放射性水平及其變化規律 。

隨機抽取剛進入市場的中子輻照改色CVD人造鉆石成品, 或從寶石加工廠抽取正在加工, 準備進入市場的該種CVD人造鉆石制成品或坯料 。CVD人造鉆石的中子輻照條件以及輻照 后至采樣時所經歷時間不詳。采樣時, 如果條件允 許, 同時采集未經人工改色的同批次CVD人造鉆石原材料。樣品經粉碎、研磨至粉末狀, 然后進行總 α、總 β放射性比活度測定 ???α放射性比活度測量, 采用厚 樣法[ 2] , 選用天然鈾粉末標準源;總β 放射性比活度測 量采用相對法[ 2] , 選用 KCl 粉末標準源。方法檢測限 分別為:總 α, 35 Bq/kg ;總β, 33 Bq/kg。

測量結果顯示,改色CVD人造鉆石的總 α放射性比活度平均 值為 66.9 Bq/kg ;總 β 放射性比活度平均值為 9.66 × 中國職業醫學 2000 年 4 月第 27 卷第 2 期 Chin Occup Med, April, 2000, Vol .27, No.2 · 19 · 10 4 Bq/kg ??偊?比總 α平均高 3 個數量級 。由此可以 認為, 輻照改色后, CVD人造鉆石中所含放射性核素絕大部分 應為β 輻射體核素, α輻射體核素只占極少部分 。在 現行各類輻射防護標準 [ 3] 、規定 [ 4] 中, 一般都將放射 性比活度大于或等于 7.0 ×10 4 Bq/kg 的那些物質稱為 放射性物質, 本文所測的 12 批次中子輻照改色CVD人造鉆石 中, 有 8 批次的總 β 放射性比活度超過 7.0 ×10 4 Bq/kg, 其平均值也高于 7.0 ×10 4 Bq/kg 。故可認為, 在一 般情況下, 經中子輻照改色的CVD人造鉆石 屬放射性物質, 用 其作為原材料制成的寶石制品, 應屬含放射性物質的 日用消費品。

根據推算, 存放時間為 10 個半衰期, 其放射性將會降 低至原來的約千分之一。如果以本文的測定結果計 算, 中子輻照改色CVD人造鉆石至少應存放 2 ~ 3 年時間, 對人 體才能是足夠安全的。

PECVD ( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ) 是指 等離子體增強化學的氣相沉積法。為傳統CVD人造鉆石的改進技術。以PECVD法生產的人造鉆石顏色等級、凈度均能達到寶石級別,無需進行改色。由于設備成本高,技術難度大,國內目前只有少數幾家人造鉆石工廠能夠生產。

希望PECVD人造鉆石技術能夠盡快普及,以避免中子輻照改色的CVD人造鉆石對消費者健康造成損害。

參考文獻

[ 1] 吳瑞華, 王春生, 袁曉江.天然寶石的改善及鑒定方法.第 1 版. 北京:地質出版社, 1994

[ 2] 王功鵬, 趙法.生物和環境樣品放化分析方法.第 1 版.北京:中 國環境科學出版社, 1987

[ 3] 中華人民共和國國家標準,GB8703—88, 輻射防護規定.1988

[ 4] 中華人民共和國國家標準, GB4792—84, 放射衛生防護基本標準. 1984

[ 5] 馬崇智.放射性同位素手冊.第 1版.北京:科學出版社, 1979

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