CN113717410A - 一种基于Co-60产生的γ射线辐照琥珀的改色处理工艺 - Google Patents

一种基于Co-60产生的γ射线辐照琥珀的改色处理工艺 Download PDF

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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08J2393/00—Characterised by the use of natural resins; Derivatives thereof

Abstract

本发明公开了一种基于Co‑60产生的γ射线辐照琥珀的改色处理工艺，该处理工艺可获得不同产地属性的琥珀予以橙色、橙黄等系列颜色逐步加深的系列化改色处理的样品。具体涉及通过Co‑60产生的γ‑射线对琥珀样品进行不同剂量的辐照处理获得不同色系的改色优化处理样品。本发明所涉及的辐照源为较常见的辐照处理装置，辐照工艺简单、操作便捷，辐照后的琥珀样品无辐照残留危害，本发明为琥珀的优化处理提供了新的技术方法，为琥珀的资源化、梯度化应用提供了技术支撑。

Description

一种基于Co-60产生的γ射线辐照琥珀的改色处理工艺
技术领域
本发明属于有机珠宝改色处理技术领域，具体涉及一种基于Co-60产生的γ射线辐照琥珀的改色处理工艺。
背景技术
琥珀，与珍珠、珊瑚、砗磲、象牙类同，均为宝玉石销售与流通领域中市场接受度较高的有机宝石品种之一。琥珀主要产于中生代白垩纪至新生代第三纪，为松柏科与豆科植物的树脂经长期的地质作用而形成的一种天然有机化合物，因此，琥珀也被称之为古生物化石，为典型的生物考古研究对象。琥珀的主要成分为具有共轭双键的树脂酸，并含有少量的琥珀酯醇、琥珀油等。其在世界范围内的分布较为广泛，主要的产出地分布在欧洲、亚洲与美洲，不同产地的琥珀材质组成存在一定的差异性。
目前，琥珀传统的优化处理工艺具体涉及净化、烤色、爆花等，上述工艺主要涉及在特定的热处理条件下，使琥珀的透明度加深或硬度提高或改变琥珀自身的颜色，且颜色的改变都呈现出加深或变深的趋势。然而，仅就现有的琥珀净化、烤色与爆花的优化处理工艺使得琥珀的颜色发生加深变化而言，因上述工艺中较多涉及热源，属一种非温和性的优化工艺，尤其琥珀作为有机物，对热力学处理较为敏感。同时，在上述琥珀的传统优化处理工艺中，较多涉及压力、时间、环境气氛等多个影响因素，因此使得琥珀的优化处理的预期存在较大的不稳定性。
发明内容
针对现有技术中存在的问题或有别于现有的琥珀优化处理工艺，本发明的目的在于设计提供一种基于Co-60产生的γ射线辐照琥珀的改色处理工艺的技术方案，琥珀在经不同剂量强度的辐照后，颜色发生变化，向橙黄色、橙色等颜色转变。该改色处理工艺便捷、辐照源较常见、辐照成本低，改色后的琥珀样品颜色稳定、不易褪色或变色。
本发明通过以下技术方案加以实现：
所述的一种基于Co-60产生的γ射线辐照琥珀的改色处理工艺，其特征在于该处理工艺包括以下步骤：
1）经常规的宝石学及红外光谱对待检样品的材质予以检测，当确定待检样品为琥珀时，予以进行下一步辐照处理，不符合琥珀材质的样品不予进行下一步辐照处理；
2）将步骤1）得到的琥珀样品直接置于辐照装置中，辐照源为Co-60产生的γ射线，源强3.2万居里；
3）对步骤2）中的琥珀样品进行辐照处理，处理结束后，取出被辐照后的琥珀样品，完成改色处理。
进一步，步骤3）中辐照处理的条件为：辐照剂量率为102Gy/h,辐照剂量为10-50kGy。
进一步，步骤1）中对待检样品的材质予以检测，即材质的归属检测确定是否为琥珀。
进一步，采用不同剂量的γ射线辐照后，琥珀的颜色表现出明显的加深或趋于加深，呈现橙黄色或橙色。
进一步，Co-60 产生的γ射线的能量为1.17Mev 与1.33Mev两种。
因琥珀的主要成分C、H、O、S元素，其中C、O两种元素在辐照时发生光核反应的阈值能量大约为18Mev, 而Co-60 产生的γ射线的能量远小于能够让碳、氧活化的能量。其组成中的微量金属元素如Fe等，活化相对容易些，但受辐照活化后产物的半衰期一般比较短（几分钟到几小时），因此经γ射线辐照后的琥珀样品无放射性。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1）本发明处理工艺技术简单、便捷，处理过程不涉及热源、压力、环境气氛等多因素控制，处理工艺温和，对琥珀自身材质影响小，成本低廉；
2）经本发明所述工艺进行改色处理的琥珀，其颜色改变具有系列性、渐变性，其系列性或渐变性表现在颜色的逐渐加深层面，且更为重要的是，经辐照改色处理后的样品无放射性；
3）经本发明所述工艺进行改色处理的琥珀，其颜色稳定、不易褪色、不易变色。
附图说明
图1为不同产地琥珀原样的红外光谱图（红外光谱测试条件：反射法经K-K转换，扫描次数128次，分辨率4 cm-1,下同）；
图2为实施例1中的样品(波罗的海沿岸产-乌克兰琥珀)辐照前后的光学照片；
图3为实施例2中的样品(波罗的海沿岸产-乌克兰琥珀)辐照前后的光学照片；
图4为实施例3中的样品(波罗的海沿岸产-乌克兰琥珀)辐照前后的光学照片；
图5为实施例4中的样品(加勒比海沿岸产-墨西哥琥珀)辐照前后的光学照片；
图6为实施例5的样品(波罗的海沿岸产-俄罗斯琥珀)辐照前后的光学照片；
图7为多米尼加共和国一典型样品在经30kGy剂量的γ射线辐照前后的红外光谱图。
具体实施方式
以下根据说明书附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述，以便更好地理解本技术方案。应当理解，具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明一种基于Co-60产生的γ射线辐照琥珀的改色处理工艺，包括以下步骤：1）经常规的宝石学及红外光谱对待检样品的材质予以检测，当确定待检样品为琥珀时，予以进行下一步辐照处理，不符合琥珀材质的样品不予进行下一步辐照处理；2）将步骤1）得到的琥珀样品直接置于辐照装置中，辐照源为Co-60产生的γ射线，源强3.2万居里；3）对步骤2）中的待检样品进行辐照处理，辐照剂量率为102 Gy/h,辐照剂量范围为10-50kGy，具体辐照剂量视样品本体的颜色及样品所要获得的颜色设定，处理结束后，取出被辐照后的样品，完成改色处理工艺。
下述的实施例均首先采用常规宝石学检测及红外光谱检测，确定待测样品为琥珀时，再予以Co-60产生的γ射线对待处理样品进行辐照处理。
实施例1
将待处理的乌克兰样品置于辐照装置室中，辐照源为钴60（Co-60）产生的γ射线，源强3.2万居里；辐照剂量率设置为102 Gy/h,辐照剂量范围为10kGy；将被辐照的样品从辐照装置中取出，获得所需样品，无需进行辐照后期的处理。
样品辐照前后光学照片见图2。左侧为辐照前，右侧为辐照后，辐照前与辐照后琥珀样品的颜色由淡黄色转为深黄色。
实施例2
将待处理的乌克兰样品置于辐照装置室中，辐照源为钴60（Co-60）产生的γ射线，源强3.2万居里；辐照剂量率设置为102 Gy/h,辐照剂量范围为20kGy；将被辐照的样品从辐照装置中取出，获得所需样品，无需进行辐照后期的处理。
样品辐照前后光学照片见图3。左侧为辐照前，右侧为辐照后，辐照前与辐照后琥珀样品的颜色由黄色转为橙黄色。
实施例3
将待处理的乌克兰另一不同于实施例2的样品置于辐照装置室中，辐照源为钴60（Co-60）产生的γ射线，源强3.2万居里；辐照剂量率设置为102 Gy/h,辐照剂量范围为20kGy；将被辐照的样品从辐照装置中取出，获得所需样品，无需进行辐照后期的处理。
样品辐照前后光学照片见图4。左侧为辐照前，右侧为辐照后，辐照前与辐照后琥珀样品的颜色由黄色转为橙黄色。
实施例4
将待处理的墨西哥样品置于辐照装置室中，辐照源为钴60（Co-60）产生的γ射线，源强3.2万居里；辐照剂量率设置为102 Gy/h,辐照剂量范围为20kGy；将被辐照的样品从辐照装置中取出，获得所需样品，无需进行辐照后期的处理。
样品辐照前后光学照片见图5。左侧为辐照前，右侧为辐照后，辐照前与辐照后琥珀样品的颜色出现明显的加深（黄色加深）。
实施例5
将待处理的俄罗斯样品置于辐照装置室中，辐照源为钴60（Co-60）产生的γ射线，源强3.2万居里；辐照剂量率设置为102 Gy/h,辐照剂量范围为20kGy；将被辐照的样品从辐照装置中取出，获得所需样品，无需进行辐照后期的处理。
样品辐照前后光学照片见图6。左侧为辐照前，右侧为辐照后，辐照前与辐照后琥珀样品的颜色由黄色向橙黄色转变。
实施例6
将多米尼加共和国一典型样品按照本发明方法在经30kGy剂量的γ射线辐照处理，处理前后的红外光谱图见图7。（反射法、经K-K转换，分辨率4 cm-1,扫描次数128次）。由图7可知，未见明显的特征峰的改变，说明用红外光谱表征辐照前后琥珀的材质属性没有发生改变，辐照后琥珀仍为琥珀，进而说明辐照作用未使得辐照对象即琥珀的材质与物相发生改变。

Claims (5)

1.一种基于Co-60产生的γ射线辐照琥珀的改色处理工艺，其特征在于该处理工艺包括以下步骤：
1）经常规的宝石学及红外光谱对待检样品的材质予以检测，当确定待检样品为琥珀时，予以进行下一步辐照处理，不符合琥珀材质的样品不予进行下一步辐照处理；
2）将步骤1）得到的琥珀样品直接置于辐照装置中，辐照源为Co-60产生的γ射线，源强3.2万居里；
3）对步骤2）中的琥珀样品进行辐照处理，处理结束后，取出被辐照后的琥珀样品，完成改色处理。
2.如权利要求1所述的一种基于Co-60产生的γ射线辐照琥珀的改色处理工艺，其特征在于步骤3）中辐照处理的条件为：辐照剂量率为102Gy/h，辐照剂量为10-50kGy。
3.如权利要求1所述的一种基于Co-60产生的γ射线辐照琥珀的改色处理工艺，其特征在于步骤1）中对待检样品的材质予以检测，材质归属检测确定是否为琥珀。
4.如权利要求1所述的一种基于Co-60产生的γ射线辐照琥珀的改色处理工艺，其特征在于采用不同剂量的γ射线辐照后，琥珀的颜色表现出明显的加深或趋于加深，呈现橙黄色或橙色。
5.如权利要求1所述的一种基于Co-60产生的γ射线辐照琥珀的改色处理工艺，其特征在于Co-60 产生的γ射线的能量为1.17Mev与1.33Mev两种。
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