Radioaktivní šperky

Máme se bát radioaktivních šperků? Které drahokamy mohou být radioaktivní? (délka blogu kolem 5 min.)

Dnes už se dají nalézt jen opravdu výjimečně: drahokamy, jejichž barva se vylepšuje pomocí  ionizujícího záření jsou v Evropě poměrně vzácné. Navíc se produkce takto upravených kamenů přísně hlídá a zboží se nechá vyzářit předtím, než se dostane ke spotřebiteli. Poslední velké skandály se objevily v letech 1997  a 1998. Jednalo se o chrysoberylly (v provedení “tygří oko”) a o rubíny. Prodávaly se v Asii. 

Jak se stane drahokam radioaktivní?

Ionizující záření se využívá k vyvolávání změn v krystalické mřížce krystalu. Ty jsou pak zodpovědné za pohlcování určité vlnové délky světla - a způsobují to, že se nám zdá kámen barevný (viz minulé blogy). 

Zdaleka ne každý kámen je ale po takové proceduře sám radioaktivní. Záleží na tom, čím přesně byl ozářen. 

Aby dopadající částice nebo záření mohly vyvolat v materiálu sekundární radioaktivitu, musí mít dostatečnou energii. Musí totiž nejen vyděsit elektronový obal jednotlivých atomů, ale také provést radikální změny v jejich jádře. Takové změny probíhají jen při ozařování částicemi - například protony a neutrony. 

Drahokamy se ale takovým způsobem samozřejmě zpracovávají jen zřídka. Není to totiž levná záležitost. Zatímco na běžné ozáření rentgenovými paprsky potřebuje výrobce jednoduchý  rentgenový zdroj, k ozařování neutrony už musí mít k dispozici jaderný reaktor. 

Poté, co byly ozářeny, musí se obarvené kameny nechat “vychladnout”. Potřebují dostatečně dlouhou dobu na to, aby se rozpadly nově vzniklé radioaktivní izotopy v jejich nitru. Může se stát, že kameny pak musí být uzavřené v sejfech i několik let. 

To, že drahokamy někdy za svou výjimečnou barvu vděčí přirozenému ionizujícímu záření, není novinka. Už od minulého století se ví, že za svou barvu vděčí přirozené radioaktivitě například nahnědlý křemen (záhněda), ametyst, stejně jako fialově zbarvený fluorit nebo kuchyňská sůl z nalezišť v Íránu, která má modrou barvu. Stejně tak vznikaly působením radioaktivity žluté safíry a zelené diamanty. 

Před padesáti lety pak začali odborníci experimentovat s ozařováním topazů. Po zapékání (viz minulý blog) a ozáření dostaly krásnou intenzivní modrou barvu. Ročně takovýmto způsobem dnes “vzniká” hned několik tun hezky zbarvených kamenů, které dostávají jméno London blue. Ozařování probíhá pomocí neutronů - takže v kameni vzniká sekundární radioaktivita (v původně neaktivním materiálu se díky neutronům tvoří umělé izotopy s poměrně krátkým poločasem rozpadu). 

Při ozařování topazů elektrony se sice nedosáhne tak intenzivní barvy, zato pak nejsou drahokamy radioaktivní. Topazy ozářené elektrony dostávají název “Electric blue”. 

Jak moc radioaktivní jsou uměle zbarvené kameny?

Aktivita těchto drahokamů se samozřejmě hlídá. Obchodovat se smí pouze s kameny, které nepřesahují aktivitu 100 Bq/g - to znamená 100 radioaktivních rozpadů za vteřinu v gramu materiálu. Může se to zdát hodně. Srovnejme to tedy s naší přirozenou tělesnou radioaktivitou. Ta činí kolem 1500 (u štíhlých a malých osob) až 5000 Bq. Za naši tělesnou radioaktivitu může převážně draslík v naší krvi (rozdíl je způsoben rozdílným množstvím krve u různě velkých a těžkých osob). 

V Asii a USA jsou povolené hodnoty ještě nižší. Pro zajímavost - výše zmíněné chrysoberylly vykazovaly aktivitu přes 2000 Bq/g. 

Zpracovávat (například brousit) se pak smí jen kameny, jejichž aktivita nepřesahuje 0,5 Bq/g. Znamená to, že ve dvou gramech takového materiálu proběhne statisticky jeden rozpad za vteřinu. 

Vzhledem k tomu, že je ozařování neutrony poměrně drahou záležitostí, nemusíte se bát, že bude váš nový šperk vytvořen z radioaktivního (protože neutrony ozářeného) materiálu. 

V podstatě se dnes takto zpracovávají jen topazy a diamanty, někdy také červené turmalíny nebo křemen záhněda.