Объемное и поверхностное распределение радиационных дефектов в природных алмазах
- 1 — Санкт-Петербургский горный университет ▪ Orcid
- 2 — Санкт-Петербургский горный университет
- 3 — Институт геологии Коми НЦ УрО РАН
Аннотация
Рассмотрены различные варианты природного радиоактивного облучения кристаллов алмаза. Показано, что в природных алмазах отмечены случаи радиационного воздействия на весь объем кристаллов, при котором наводится равномерная зеленая окраска. При малых дозах облучения радиоактивное воздействие диагностируется по люминесценции системы GR1, при больших дозах появляется голубоватый оттенок, переходящий в зеленый цвет, при максимальном объемном облучении кристаллы становятся черными. Приведено исследование кристаллов с равномерно распределенной по объему черной окраской. Предполагается, что основным источником радиации при облучении таких кристаллов может быть растворенный в воде 222 Rn и продукты его распада. Рассмотрены геологические ситуации, в которых может происходить облучение алмазов за счет распада содержащегося в воде 222 Rn.
Литература
- Зинчук Н.Н. Типоморфизм алмаза Сибирской платформы / Н.Н.Зинчук, В.И.Коптиль. М.: Недра, 2003. 603 с.
- Инфракрасная спектроскопия и внутреннее строение алмазов россыпи Ичетью (Средний Тиман, Россия) / Е.А.Васильев, В.А.Петровский, А.В.Козлов, А.В.Антонов // Записки Российского минералогического общества. 2017. № 2. С. 58-72.
- Николаенко В.А. Влияние интенсивности реакторного облучения на расширение кристаллической решетки алмаза / В.А.Николаенко, Е.А.Красиков // Атомная энергия. 2014. № 4. С. 223-230. DOI: 10.1007/s10512-014-9782-7
- О радиационном происхождении объемной зеленой окраски природных алмазов / С.В.Титков, А.И.Иванов, А.С.Марфунин, Л.В.Бершов, В.М.Кулаков, М.В.Чукичев // Доклады РАН. 1994. Т.335. № 4. С. 438-502.
- Смыслов А.А. Региональные прогнозно-металлогенические исследования на уран и их роль в формировании минерально-сырьевой базы атомной промышленности России / А.А.Смыслов, А.В.Козлов // Записки Горного института. 2011. Т. 194. С. 12-45.
- Akkerblom G. Mapping of groundwater radon potential / G.Akkerblom, J.Lindgren // Uranium exploration data and techniques applied to the preparation of radioelement maps: Proceedings of a Technical Committee meeting. Vienna, 1996. P. 237-255.
- Armitage M. Radioactive halos in a diamond // American Laboratory. 1993. N 18. P. 28-30.
- Balfour I. Famous Diamonds. Christie's Books, 1997. P. 320.
- Boyd S.R. Infrared absorption by the B nitrogen aggregate in diamond / S.R.Boyd, I.Kiflawi, G.S.Woods // Philosophical Magazine B. 1995. Vol. 72. P. 351-361. DOI: 10.1080/1364281950823908
- Boyd S.R. The relationship between infrared absorption and the A defect concentration in diamond / S.R.Boyd, I.Kiflawi, G.S.Woods // Philosophical Magazine B. 1994. Vol. 69. P. 1149-1153. DOI: 10.1080/01418639408240185
- Campbell B. Radiation Damage of Diamond by Electron and Gamma Irradiation / B.Campbell, A.Maiwood // Physica Status Solidi. 2000. N 1. P. 99-107. DOI: 10.1002/1521-396X(200009)
- Clark C.D. The absorption spectra of natural and irradiated diamonds / C.D.Clark, R.W.Ditchburn, H.B.Dyer // Proceedings Royal Society of London A. 1956. N 234. P. 363-381. DOI: 10.1098/rspa.1956.0040
- Davies G. Current problems in diamond: towards a quantitative understanding // Physica B. 1999. N 274. P. 15-23. DOI: 10.1016/S0921-4526(99)00398-1
- Diamond from Arkhangelsk diamondiferous province / V.K.Garanin, S.M.Bezborodov, K.V.Garanin, N.N.Golovin, O.V.Palazhchenko // Extended Abstracts and articles of 30th Gemmological Conference. Moscow, 2007. P. 39-41.
- Dishler B. Handbook of spectral lines in diamond. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2012. 467 p.
- Eaton-Magana S.C. Temperature effects on radiation stains in natural diamonds / S.C.Eaton-Magana, K.S.Moe // Diamond and Related Materials. 2016. Vol. 64. P. 130-142. DOI: 10.1016/j.diamond.2016.02.009
- El-Khayatt A.M. Radiation shielding of concretes containing different lime/silica ratios // Annals of Nuclear Energy. 2010. N 37. P. 991-995.
- Gauthier-Lafaye F. Natural fission reactors in the Franceville Basin, Gabo: a review of the conditions and results of a «critical event» in a geologic system / F.Gauthier-Lafaye, P.Holliger, P.L.Blanc // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1996. N 23. P. 4831-4852. DOI p.10.1016/S0016-7037(96)00245-1
- Harris J.W. Diamond geology // The properties of natural and synthetic diamond / J.E.Field (ed). London: Academic Press, 1992. P. 345-393.
- Infrared absorption studies of neutron-irradiated type Ib diamond / Y.Mita, Y.Yamada, Y.Nisida, M.Okada, T.Nakashima // Physica B. 2006. Vol. 376. P. 288-291. DOI p.10.1016/j.physb.2005.12.074
- Internal radioactive haloes in diamond / M.J.Mendelssohn, H.J.Milledge, E.R.Vance, E.Nave, P.A.Woods // Industrial Diamond Review. 1979. Vol. 39. P. 31-36.
- International Nuclear Structure and Decay Data Network of the IAEA. URL:https//www-nds.iaea.org (date of access 15.01.2018).
- Kanaya K. Penetration and energy loss theory of electrons in solid targets / K.Kanaya, S.Okayama // Journal Physics D: Applied Physics. 1972. N 5. P. 43-58. DOI p.10.1088/0022-3727/5/1/308
- Mironov V.P. FTIR spectroscopy of annealing processes in neutron irradiated diamonds // Wide Bandgap Layers: Abstract Book 3rd International Conference on Novel Applications of Wide Bandgap Layers. Warsaw, 2001. P. 130-131. DOI p.10.1109/WBL.2001.946572
- Nikolaenko V.A. Effect of γ-irradiation on defect annealing in diamond / V.A.Nikolaenko, V.G.Gordeyev, V.I.Karpukhin // Radiation Effects and Defects in Solids. 1996. N 3. P. 173-182. DOI p.10.1080/10420159608211544
- Palmer D.V. Rate of production of radiation damage in diamond // Properties and growth of diamond / G.Davies (ed). London: INSPEC IEE, 1994. P. 143-152.
- Radio-colouration of diamond: a spectroscopic study / L.Nasdala, D.Grambole, M.Wildner, A.M.Gigler, T.Hainschwang, A.M.Zaitsev, J.W.Harris, J.Milledge, D.J.Schulze, W.Hofmeister, W.A.Balmer // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2013. N 5. P. 843-861. DOI p.10.1007/s00410-012-0838-1
- The Diamond Deposits of Kalimantan, Borneo / L.K.Spencer, S.D.Dikinis, P.C.Keller, R.E.Kane // Gems and Gemology. 1988. N 2. P. 67-80.
- Vanse E. X-ray study of neutron irradiated diamonds // Journal Physics C: Solid State Physics. 1971. N 4. P. 257-262. DOI p.10.1088/0022-3719/4/3/001
- Vanse E.J. Possible origins of a-damage in diamonds from kimberlite and alluvial sources / E.J.Vanse, J.W.Harris, H.J.Milledge // Mineralogical Magazine. 1973. Vol. 39. P. 349-360.
- Woods G.S. Infrared absorption studies of the annealing of irradiated diamonds // Philosophical Magazine B. 1984. N 6. P. 673-688. DOI p.10.1080/1364281
- Zaitsev A.M. Optical properties of diamond: a data handbook. New York: Springer, 2001. 502 p.