Radiação gama torna quartzo mais valioso

Vejam que interessante essa aplicação da tecnologia nuclear que é pesquisada no Centro de Tecnologia das Radiações (CTR) do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) em São Paulo.


Fonte: Site do IPEN

Um defeito benéfico, que traz colorações seduzentes e torna mais valiosas as pedras brutas que têm como destino o mercado joalheiro. Da mina de onde foi extraída até a vitrine onde vai atrair olhares, o caminho é longo. E a tecnologia de irradiação contribui com esse processo de beneficiamento, explica Cyro Teiti Enokihara, pesquisador do Centro de Tecnologia das Radiações (CTR) do IPEN.

Durante a irradiação, é gerado um defeito na estrutura cristalina do mineral (ou seja, na maneira como os átomos estão arranjados). O centro de cor passa a absorver determinados comprimentos de onda da luz visível, produzindo assim uma coloração no mineral.

Os melhores resultados, utilizando fontes de radiação gama, foram encontrados com amostras de quartzo de qualidade gemológica, por terem apresentado boa qualidade, alta estabilidade e ampla variedade de cores após o tratamento. São elas um verde amarelado, chamado de green-gold; cor de mel (honey); cinza (fumê); laranja amarronzado (conhaque); preto (morion) e verde.

O quartzo, mineral abundante em praticamente todo o território nacional, apresenta baixo valor comercial em seu estado bruto. Quando submetido à irradiação, atinge valor agregado médio em torno de 300%. Estima-se que 70% da produção mundial de pedras preciosas tenha passado por tratamentos de beneficiamento.

Enokihara afirma que parte considerável de pedras extraídas no país é enviada ao exterior, em estado bruto, para países como Alemanha, Tailândia e China, onde passam por um processo de beneficiamento e de lapidação, e posteriormente retornam ao país em forma de jias, gerando enormes perdas.

O Processo

As pedras são colocadas em dispositivos que serão submetidos à radiação ionizante proveniente de fontes de cobalto-60, em um irradiador multipropósito do Centro de Tecnologia de Reatores (CTR) do IPEN, para fins de pesquisa. Comercialmente no país, a empresa brasileira CBE/ Embrarad beneficia quartzo em irradiadores de grande porte.

O irradiador do CTR foi desenvolvido com tecnologia nacional. O pesquisador Paulo Rela, que orienta a tese de doutorado de Enokihara, projetou e coordenou a construção do equipamento, financiado pela Fapesp.

Alguns tipos de quartzo podem responder da maneira desejada, induzindo ou alterando sua cor. Testes prévios são realizados para se detectar quais amostras podem ser submetidas ao tratamento. A pedra pode conter impurezas como ferro, alumínio, lítio, potássio e sódio, bem como moléculas de água e radicais hidroxila. Além das impurezas presentes na estrutura cristalina do material, importa também o ambiente geológico ou o local em que a pedra foi formada.

O que a radiação faz é promover um desequilíbrio eletrônico, com os elétrons das camadas dos elementos sendo expelidos. Como a radiação só interfere nos elétrons e não no núcleo do atómo, não são gerados radionuclídeos e portanto o quartzo não se torna radioativo. O tratamento apenas acelera o efeito que a natureza levaria milhares de anos para produzir.

Um trabalho de doutorado desenvolvido no CTR envolveu a concepção de um irradiador apropriado para beneficiar gemas, que permite maior controle sobre as doses no material, conferindo, assim, melhor qualidade de tratamento na pedra irradiada.


Para saber mais:

Site do CTR-IPEN: Pedras Preciosas