中国原子能科学研究院是国内最早研究珠宝玉石辐照处理的单位之一，在反应堆中对珍珠进行γ射线辐照是他们的绝招之一。原理是利用反应堆停止工作后，反应堆内仍然保存有较强的γ射线、β射线和电离射线（被称为综合射线），可以用来辐照珍珠，是目前最好的方法。该院高级工程师高秀清（2016）做了这方面的研究，现介绍如下。
珍珠以其绚丽的色彩、特殊的珍珠光泽、浑圆精巧、洁白美丽，备受人们喜爱。但从养殖场采收来的原珠多数色彩各异，光泽暗淡，并且带有色斑和污物，需要经过一系列的优化处理工艺以改善其颜色、光泽和光洁度，才可使它真正具有商品价值。
即使经过优化处理，总还有些不易漂白、色泽晦暗的低档珍珠。为了提高这类低档珍珠的商品价值，可采用化学染色，使其珠体变成黑色。日本早在20世纪50年代就开始采用钴（60）γ射线辐照珍珠，获得黑色、蓝灰色等颜色的珍珠。但颜色较灰暗，晕彩欠佳。
中国原子能科学研究院于1994年开始在轻水实验室反应堆上进行珍珠辐照改色实验，近年来又研究出利用反应堆停堆后堆内残余的γ射线、β射线和电离射线（称之为综合射线）辐照珍珠。实验所选取的珍珠为浙江诸暨产的淡水养殖珍珠和广西北海的海珠。
实验证明，有核的海水养殖珍珠经辐照后，只有体内的核变成黑色，而珠体略呈银灰色，且光泽和晕彩不佳，改色效果不理想。淡水珍珠经辐照处理之后，体色变黑，光泽艳丽，色彩丰富，有深紫色、孔雀绿色、古铜色、银灰色，还有极少数珍贵的金黄色。晕彩明显强于原珠，类似天然成色的塔希提海珠。表面颜色分布均匀，颜色稳定，久不褪色。
采用综合射线辐照改色，辐照剂量控制在1.2×108～2.6×108R（1R=0.93rad）之间。辐照剂量不同，同种类型珍珠处理后的颜色不同。一般情况下，辐射剂量越高，辐照时间越长，颜色越深，但超过一定剂量，珍珠层就会变得灰暗且不透明，失去晕彩，变成类似瓷白色，产生裂纹，甚至完全被破坏。因此采用合适的辐射剂量，可使珍珠体色变黑，带孔雀绿色等的伴色鲜艳，在黑色背景下的晕彩更为明显（图5-17、图5-18）。
图5-17 辐照处理前的各色淡水珍珠
（高秀清 提供）
图5-18 辐照处理后的各色淡水珍珠(www.xing528.com)
（高秀清 提供）
辐照剂量相同时，不同种类珍珠的改色效果不完全相同。淡水无核珍珠的颜色较海水珍珠的深，海水珍珠核的颜色比外层的深，珍珠层呈现银灰色，里面的核呈黑色。淡水珍珠体色黑色，伴色丰富而鲜艳。相同皮色的珍珠在相同辐射剂量下，其颜色改变也不相同。例如，一批黄白色的珍珠经辐照后，可出现多种颜色个体，虽然体色都是黑色的，但伴色可呈现出暗紫色、玫瑰紫、孔雀绿、古铜色、银灰色等多种颜色。淡粉色的原珠辐照后也会产生上述的颜色。但颜色的深浅和晕彩的强弱各不相同，并且获得各种颜色珍珠数量的比例不可控。
辐照改色的珍珠不含残余放射性物质，对人体不会造成伤害，且颜色稳定，久不褪色。颜慰萱、李立平（2002）曾对辐照改色的珍珠和天然呈色的塔希提黑珍珠进行紫外线光照实验，经过360h的光照，发现它们皆无明显褪色迹象。
2.珍珠辐照处理后的研究
李立平等（2002）在中国原子能科学研究院利用上述方法对珍珠进行辐照处理，并在进一步研究中指出以下几点。
（1）珍珠辐照处理后呈黑色的原因有两种：①传统理论认为珍珠中含有微量的MnCO3，在辐照下会被氧化成Mn2O3或Mn O2。通过化学分析发现，淡水无核珍珠的含锰（Mn）量比海水有核珍珠的高60～64倍。这似乎可以解释，在同等辐照剂量下，淡水无核珍珠的颜色较海水有核珍珠的颜色深，而海水有核珍珠的核的颜色明显比其外层珍珠层的颜色深（海水养殖珍珠的核是由淡水贝壳磨成的）。②除锰（Mn）的氧化作用外，珍珠内其他化学物质尤其是有机成分在辐照下也会发生化学变化，这可能在珍珠辐照改色中也起了重要的作用。
（2）对辐照处理效果较好的珍珠进行人工残余放射性测定，发现其放射性活度结果仅为0.17Bq，相当于正常雨水的强度，远低于国家安全豁免限值标准，不会对人体造成伤害。
（3）辐照处理珍珠的主要鉴定特征：①辐照产生的热量使珍珠层膨胀，加上珍珠层中的水分散失，导致辐照处理的珍珠层发生龟裂；②淡水无核珍珠辐照处理后显中—弱黄绿色荧光；海水有核珍珠经辐照处理后显很弱的蓝白色荧光或显惰性。
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