Жемчуг

Жемчужины, происхождение которых не удалось определить при радиографическом исследовании, диагностируются методом рентгеновской дифракции. При этом тонкий пучок рентгеновских лучей непрерывного спектра падает на вещество жемчуга. Излучение, рассеянное кристаллическим веществом, регистрируется на плоской фотопленке, помещенной за веществом перпендикулярно падающему излучению. Природные жемчужины состоят из близко расположенных сферических концентрических слоев, перламутровое ядро выращенных жемчужин сложено примерно плоскопараллельными слоями. Главные (псевдогексагональные) оси кристалликов арагонита располагаются под прямым углом к поверхности слоев. В природной жемчужине они ориентируются по радиусам. При облучении ее рентгеновскими лучами последние всегда пройдут в направлении их псевдогексагональных осей и дадут на фотопластинке или пленке серию сближенных пятен гексагональной симметрии.

Снимок выращенной жемчужины получится лишь тогда, когда рентгеновские лучи пройдут перпендикулярно слоистой структуре перламутрового ядра, т. е. в направлении псевдогексагональных осей кристаллов арагонита. В направлении, параллельном слоям или близком к нему, рентгеновские лучи пересекут кристаллики арагонита вдоль оси второго порядка, что неминуемо скажется на конфигурации пятен, зафиксированных на рентгеновской пленке. Пятна расположатся не в форме шестиугольника, а в виде мальтийского креста или прямоугольника с четырьмя хорошо выраженными пятнами вокруг центрального ядра. Это наиболее важный и весьма характерный признак выращенного жемчуга. Получив его, уже можно не сомневаться, что жемчуг является культивированным. Наличие отверстия в жемчужине не влияет на качество снимка, жемчужину можно даже не снимать с нитки. Интерпретировать результаты рентгеновского исследования жемчужин иногда довольно трудно. Условия, выполнение которых необходимо, чтобы получить хорошие рентгеновские снимки, описаны Б. Андерсоном [1983].

Под влиянием рентгеновского излучения искусственно выращенные жемчужины, как правило, флюоресцируют интенсивнее, чем природные. Это зависит в основном от перламутрового ядра, которое флюоресцирует сильнее и при не слишком толстой оболочке передает свечение всей жемчужине.

Плотность искусственно выращенных жемчужин выше плотности природных. Это происходит потому, что первые содержат большое перламутровое ядро (до 60% веса жемчужины), окруженное тонкой оболочкой. Плотность ядра 2,8—2,85 г/см³, плотность оболочки 2,63—2,7 г/см³. Распознавание выращенных и природных жемчужин можно проводить в тяжелой жидкости плотностью 2,74 г/см³. Потонувшие в этой жидкости жемчужины следует считать выращенными.

Культивированные и природные жемчужины по-разному ведут себя в электрическом поле. Первые при пропускании через них электрического тока начинают вращаться, как бы ищут наиболее удобное для себя положение; природные жемчужины не проявляют признаков беспокойства.

Надежно и быстро отличают природный жемчуг от культивированного с помощью метода электронно-парамагнитного резонанса (ЭПР), предложенного в 1978 г. советскими исследователями Л. В. Бершовым, Ю. Л. Орловым и А. В. Сперанским. Дело в том, что шарик, образующий ядро культивированной жемчужины, почти всегда изготовляется из перламутра раковины пресноводного моллюска. Он содержит примесь Mn²⁺, изоморфно замещающего Ca²⁺. Поэтому при наличии в спектрах ЭПР линий поглощения Mn²⁺ жемчуг следует отнести к культивированному. В натуральном морском жемчуге спектр Mn²⁺, изоморфно замещающего Ca²⁺, отсутствует.

Различением черных жемчужин (культивированных драгоценных и окрашенных солями серебра в черный цвет) занимались японские исследователи [Komatsu, Akamatsu, 1978]. Они предложили дифференцировать жемчуг с помощью фотографий на инфракрасную цветную пленку, рентгенофлюоресцентного анализа, определения твердости и других методов. Наилучшие результаты получаются при фотографировании жемчужин на инфракрасную цветную пленку. Она, как известно, чувствительна к зеленому, красному и инфракрасному. Обычная цветная пленка состоит из трех слоев: голубого, зеленого и красного. Поэтому различия в интенсивности отраженного инфракрасного луча сказываются на полученном изображении. Так, на инфракрасной цветной пленке культивированные черные жемчужины выходят голубыми, а окрашенные солями серебра в черный цвет — зеленовато-голубоватыми и желтовато-зелеными.