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宝石有放射性吗

@ 宝石学院 2015.01.30

宝石,不仅仅是财富的象征,更是尊贵和美丽的象征,收藏和佩带宝石,一直以来都深受人们喜爱。细心的人在挑选和购买宝石的时候,常常会想到这样一个问题:宝石具有放射性吗?

事实上,关于宝石放射性的争论始终没有停息,观点针锋相对,互不相让。有一部分人认为宝石对人体有害,也有一部分人认为宝石对身体健康无害。究竟谁对谁错,且让我们慢慢梳理。

放射性物质的危害

对于放射性,大家并不陌生,这是由于自然界中某些元素的原子核不稳定,能自行蜕变并放射出α、β、γ射线,同时释放出能量,然后转变为另一种同位素。例如,铀、钍、镭等都具有较强的放射性。目前,我们已知的自然界中大约有50种天然放射性同位素和1000多种人工放射性同位素。

放射性物质少剂量的辐射对人体没有什么危害,但是超过一定范围之后就具有强大的杀伤力。这是因为,放射性物质发出的射线可以破坏人体内的各种组织,引起皮肤损伤、造血障碍、白细胞减少等多种症状。国际上用物理单位戈瑞来衡量由电离辐射导致的能量吸收剂量,每千克物质吸收了1焦耳的辐射能量即为1戈瑞。研究发现,当吸收剂量为1戈瑞时,有20%~25%人会出现呕吐症状,如果吸收剂量达到5戈瑞,1~2小时内会出现恶心、呕吐等症状,一星期后出现体温上升、迅速消瘦等症状,第二个星期就会死亡,死亡率100%。

矿物的放射性

大家还记得张艺谋导演的电影《山楂树之恋》吗?在这个感人的故事中,主人公老三为何会得了白血病呢?原因很简单,他是一位地质勘探员,有一次将采集到的岩石送往省城化验,竟然不幸遭到了辐射。电影中没有详细说明究竟是哪种矿物造成了辐射,但毋庸置疑,矿物的放射性在自然界中十分常见。

目前已知地球上的矿物约有4000多种,但是具有放射性的只占极少数,最主要的有以下22种:

第一类,9种含铀矿物:晶质铀矿、沥青铀矿、铀黑、钛铀矿、铜铀云母、钙铀云母、钒钙铀矿、钒钾铀矿、硅钙铀矿;

第二类,6种稀土矿物:铌钇矿、磷钇矿、硅铍钇矿、褐钇铌矿、铌钙矿、复稀金矿;

第三类,以“石”相称的7种稀土矿物:方钍石、独居石、褐帘石、钍石、凤凰石、易解石、烧绿石。

地质学家研究发现,地球上的这些含有放射性元素的矿物在地球演化和分异过程中主要集中在地壳及上地幔顶部,在大陆地壳上部酸性岩浆岩中最为富集。最常见的就是花岗岩,它是一种优质建筑石料,许多建筑的屋顶、石柱、地板都有它的身影。但是,花岗岩中易于富集多种矿产,如钨、锡、钼、铋、铌、钽、铍等以及放射性元素,所以用作建材的花岗岩都必须经过严格检验,必须符合《天然石材产品放射防护分类控制标准》等国家相关规范的要求。

宝石的放射性

宝石是由矿物组成,但并非所有的矿物都能成为宝石。自然界中的矿物能形成宝石的也就只有几十种而已,比如最受人们欢迎的钻石,其成分主要是碳;祖母绿是由绿柱石矿物组成的;红宝石和蓝宝石的成分均为刚玉;紫晶是石英的一种,成分是二氧化硅;碧玺主要成分为环状结构硅酸盐矿物;黄玉是一种含氟的硅酸盐矿物;绿松石是一种由铜、铝和水组成的磷酸盐矿物等。

按照目前国际上通用的分类方法,宝石一般包括三大类:天然宝石、有机宝石和人工宝石。天然宝石就是自然产出的矿物或矿物集合体,比如非洲南部金伯利岩矿出产的钻石;有些宝石来自于动、植物,比如产自于贝壳体内的珍珠、大象的象牙,这些为有机宝石;还有些是人工利用现代科技制造的宝石,即为人工宝石。宝石所含矿物成分特定,矿物种类有限,具有放射性的矿物种类及含量极少。

无论是哪种宝石,都必须具有瑰丽、稀有、耐久三个条件,越是纯净无暇、稀少、坚硬耐磨的宝石就越显得珍贵。有种说法认为“宝石之所以具有绚丽的色彩,主要是因为它在几百万年的地质运动中,接受了地壳低放射线的影响”,所以不少人认为宝石是有放射性的,甚至还有人提出“越是名贵的宝石放射性越强”的观点,这是十分荒谬的。宝石的颜色之所以绚丽多彩,有些是由于自身的矿物成分引起的,这叫“自色”;有些是由于矿物中混入了其他微量物质引起的,叫做“他色”;而有些则是由于光的干涉、衍射等物理光学过程引起的,是一种“假色”。

在天然宝石的生长过程中混入一些其他元素,甚至包括放射性矿物都是不可避免的事情。比如祖母绿,它们大多为浅绿色,但是当它们含有铬元素的时候,就会呈现出鲜艳的翠绿色。又如刚玉,当这种矿物中含有微量的铬时,会呈现出红色,就是红宝石;如果刚玉中含有微量的铁和钛,就会显示为绿色或深蓝色,即为蓝宝石。有一种经过切割后的宝石很像钻石,名为锆石,在它的原石材料生长过程中可能就会混入一些铀、钍成分,从而会带有一定的放射性。

但是,进入市场卖得高价的宝石不仅仅是要求其具有特殊的矿物成分,还要求满足一定的外观设计、造型切工等。宝石进入市场时有着严格的检验程序,那些对人体有害的放射性矿物几乎不可能流入宝石市场。

不过,有一种情况值得注意,在某些国家,珠宝商为了让宝石更加光彩夺目,可能会采用人工的方法进行处理。比如,对无色托帕石(黄玉)进行中子或电子束辐照处理,可以将其变成漂亮的天蓝色。但是,经过辐射改色的黄玉能产生长时间持续性的辐射,用作饰用宝石会造成人体造血机能障碍及神经系统障碍等多种疾病。所以,我们在购买时一定要慎重选择,确认哪些是天然宝石,哪些是人造宝石,哪些是经过人工辐射处理的宝石。

因此,从这个角度来说,正规市场上的宝石饰品是没有放射性危害的,若是自己从山里捡到的或者小市场淘来的就需要格外小心了。

反过来讲,佩带宝石对身体有益吗?俗话说的“玉养人,人养玉”有没有科学道理?

很遗憾,我们现在还难以找到确切的证据。不可否认,某些矿物确实具有特殊的物理性质,比如电场、磁场、发射远红外线等。可能正是基于这样的科学依据,一些商家宣称:某某宝石饰品具有强大的天然磁场、电场,可以消毒杀菌、治病强身,等等。其实,它们的功能被严重夸大了,我们仅仅依靠佩戴几克或几十克重的小小挂件,就想达到强身健体、提高免疫力的目的,未免有些可笑。很多时候,我们只是受到了佩带宝石之后所产生的幸福感和荣耀感等心理作用的影响。

(文/马志飞,原载于《科学画报》2014年10期)

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本文宝石有放射性吗编辑整理,是宝石学院中的原创作品,发表于2015-01-30。
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