!Диамантената светлина

Текст: Драгомир Дончев.

Ето ви един малко известен факт: след облъчване с ултравиолетови лъчи естествените сини диаманти определено време излъчват собствена светлина. Нещо повече различните камъни фосфоресцират различно някои светят в оранжево-червено, други в синьо-зелено. До момента учените нямаха обяснение на това меко казано необичайно явление. Днес съвместно изследване, проведено от Военноморската изследователска лаборатория (Naval Research Laboratory), университета Смитсън (Smithsonian Institution) и Университета в Пенсилвания (Pennsylvania State Univercity), тръгва по следите на тази мистерия.

Защо светят диамантите?
Във филма Сахара един от главните герои описва подобно тайнствено природно явление, свързано с особен вид миди, живеещи по дъното на река Нил. Там, в опит да се покаже оригинален пред традиционната за подобни приключенски екшън-комедии руса дама, той споделя, че учените нямат обяснение за мистериозната фосфоресценция. Моята теория е, че тези миди светят, защото могат, заключава мускулестият юнак. За щастие представителите на споменатите преди малко научни институции не са склонни да се задоволят с това толкова разумно становище. С помощта на най-съвременна спектрографска техника те изследват считания за най-голям в света син диамант Надежда. Неговото тегло възлиза на впечатляващите 45.52 карата.
Преди да пристъпят към анализ на брилянта, учените се изправят пред един много специфичен проблем. Макар че е част от голямата колекция скъпоценни камъни на университета Смитсън, и дума не може да става за преместване на диаманта. Просто, ако желаете да извършвате спектрален анализ на толкова рядък камък, ще ви се наложи да занесете апаратурата си в музея. Обратният вариант диамантът да се занесе в лаборатория, е изключен., споделя един от изследователите.

Преносим спектрограф в музея
И така за да получат нужните им резултати, учените първо трябва да конструират преносим спектрограф с достатъчно сериозни възможности. С тази нелека задача е натоварена компанията Ocean Optics. Създаденото от тях мобилно устройство е инсталирано в музея по естествена история, където при изключителни мерки за сигурност се съхранява Надежда. Това се оказва доста удобно решение, тъй като по този начин изследователите получават възможността да анализират практически всички камъни от Aurora Butterfly една от най-известните колекции от брилянти, сред които и вторият по големина в света син диамант Синьо сърце.

По време на експериментите учените се съсредоточават върху два основни показателя: дължина на вълната за лъчите, които излъчват камъните след обработка с ултравиолетова светлина, и скоростта, с която индуцираната фосфоресценция затихва. Като цяло резултатите потвърждават известните вече факти: облъчените сини диаманти светят или в червено, или в зелено-син цвят. Интересно е, че резултатите, регистрирани за различните камъни, са доста разнообразни.
Един от най-любопитните факти, установени от анализа, се заключава в почти пълната липса на корелация между размерите на брилянта, дължината на вълната на излъчваната от него светлина и нейната яркост. Така например Надежда фосфоресцира в продължение само на 8.2 секунди след облъчване, докато друг, доста по-малък (и не толкова известен) камък, излъчва светлина цели 28 секунди след обработка с ултравиолет.

Пет изключения и други диаманти
В крайна сметка учените от екипа се обединяват около мнението, че основната причина за странното сияние на сините диаманти най-вероятно е наличието на примеси в тяхната структура. По-конкретно става дума за наличие на атоми на елемента бор, установено по време на спектрографския анализ. Именно борът определя синята окраска на камъните при обикновена дневна светлина. На практика се оказва, че фосфоресцирането е резултат от възникването на донорно-акцепторни връзки (под въздействието на ултравиолетовите лъчи) вътре в кристала на камъка между атомите на въглерода и бора.
За съжаление, въпреки положените усилия от учените, това все още си остава само хипотеза, тъй като получените данни не потвърждават 100% това допускане от 67 изследвани камъка фосфоресциране е забелязано при 62. Изследователите предполагат, че петте изключения притежават по-особена структура от повечето си сродни кристали. Любопитното е, че по същия инертен начин реагират и изкуствено създадените диаманти всякакви опити на учените да провокират фосфоресценция при тях се увенчават с неуспех.

Идентификация на ценни камъни
Макар на пръв поглед това изследване да изглежда така, сякаш обслужва единствено естественото любопитство на група учени, на практика благодарение на него са установени редица ценни за науката данни. Така например с негова помощ ще може да се проследи характера на явленията, при които възникват натуралните диаманти в природата (известно е, че те се зараждат при невероятно екстремални условия свръхвисока температура и огромно налягане, дълбоко в земната кора). Освен това, тъй като спектрографският анализ, проведен от учените, е невероятно прецизен, събраните от него данни са включени в специален паспорт на изследваните камъни. Тъй като те са абсолютно уникални за всеки диамант, това би позволило за в бъдеще да се използват за идентификация.

Така например за Надежда се твърди, че при откриването му в Индия през 17-и век той оригинално е тежал около 112 карата. Според слуховете по-късно той е бил дообработван няколко пъти, като от него са отделени няколко по-малки камъка. Ако частиците днес се подложат на анализ и покажат идентични спектрографски данни с тези на големия кристал, то това ще означава извън всякакво съмнение, че именно той е първоизточника им. Отделно при евентуална кражба, прилагането на спектралния подпис ще позволи лесно и бързо да се различи истинския камък от негово копие.