如何测量翡翠放射性?
这个实验我做过,其实用放射线照射法检测玉器等工艺品的结论是可以参考的(但是不能作为判定依据),因为制作这些玉器的原料主要是软玉和岫岩玉,而这两种玉石都含有铬尖晶石(Cr2O3)。 用放射线照出的结果如下图1所示,可以看到在照片上出现了灰白两色的条纹,这是由于辐射导致的颜料扩散现象。 图1 放射线照射后出现的扩散花纹 但是,如果仅仅根据这样的一张图片就判断这件玉器有辐射污染并由此得出“有害物质已经浸入到玉器中、不宜继续佩戴”的结论是极不科学的!
要判断一件玉器是否有放射性必须取其表面涂层样品进行化验。为了得到表面涂层的样品我又做了二次抛光处理,如图2所示。然后取表面涂层部分0.5g左右进行了放射性含量测定,结果如图3。 图2 新制作的抛光样件(已打磨平整并抛亮光) 图3 样品的放射性能检验报告 从报告可以看出,表面涂层部分的放射量远远低于安全值,因此可以说我的试验结果是没有发现有害物质的超标。不过需要说明的是,我这个试验测得的仅仅是表面涂层部分的放射量,而表面涂层并不是镶嵌在首饰中的,而是通过电镀的方式附着在金属表面的。如果说电镀层存在有毒物质渗漏的可能的话,那么这种危害也只是存在于最外层,对人体的健康威胁应当是很有限的。
需要指出的是我用的这种检测方法只能检测到由放射线引起的染色效应,而不能检测到放射线本身造成的直接损伤。然而目前尚未发现有放射线直接伤害人体的证据[1],也就是说,尽管天然矿物的放射性成分很难去除,但经过恰当的处理(如高温高压蒸煮),其中的放射剂量应该可以被大大降低,从而避免对人体造成危害。 我是做宝石学的研究生课程学习的,上面内容是我的导师讲述的一个经典案例。这里我把具体的实验细节写出来供大家参考。
首先,我们需要一个可以测量放射量的仪器,一般实验室都会有放射剂量计。如果没有可以先测量出放射量再进行换算,具体公式为: 接下来我们来看怎样采集样品。对于镶嵌宝石的戒指可以直接打砂纸磨去外面一层再取中间部分;如果是素面戒指或手镯,则比较麻烦,需用刀片慢慢地刮去表面涂层,然后用烧杯等器具除去多余的粉尘,最后倒入蒸馏水洗净沉淀。 如果对检测样品要求更高,可以进行进一步的分离提纯,比如我做的实验就把全部样品用盐酸溶解,然后用活性炭吸附,过滤后的溶液倒回试剂瓶即可。当然,这样做的成本较高。 对提取后的样品进行放射性浓度测量,就可以知道其中放射性的高低了。 我做的是两个样品的对比测试,所以还须按照标准方法配制模拟涂层,以便于与提取的样品进行对照。 以上只是我根据记忆大致写出来的,如有遗漏,请见谅。具体操作流程可以参考相关检测标准。