Защо диамантите не се виждат в рентгеновите лъчи: митове и реалност

Когато бижутата се изследват с рентген, металните им компоненти се виждат ясно на изображенията като леки, „плътни“ силуети. Но диамантите, „вградени“ в тези бижута, често „изчезват“ в изображенията. Те на практика са невидими. Този факт породи мита за предполагаемата „магическа невидимост“ на диамантите под рентгенови лъчи. Дали подобно „изчезване“ на диамантите при рентгеновите лъчи наистина е „магическо“ свойство на диамантите? Какво ни казва физиката за това?

Тази „невидимост“ на диаманта се основава на законите на физиката, и по-точно на взаимодействието (преминаването) на рентгеновите лъчи през различните химични елементи. Колкото по-висок е атомният номер на даден елемент, толкова по-силно този елемент поглъща рентгеновите лъчи. Колкото по-силно е поглъщането, толкова по-слабо е осветено мястото върху негатива, толкова по-светло е то. Това е принципът, който се използва в рентгеновата диагностика.

Рентгеновите апарати в поликлиниките са настроени така, че човешките меки тъкани, състоящи се предимно от „леки“ елементи (водород с атомен номер „1“, въглерод, чийто атомен номер е „6“, азот с неговия „7“ и кислород с номер „8“), да изглеждат сивкави и почти прозрачни на черния фон на рентгеновите снимки. Напротив, костите, съдържащи „тежък“ калций с атомен номер „20“, „“забавят„“ лъчението и оставят ясен светъл (бял) силует върху изображението. Колкото „по-тежък“ е елементът, колкото по-висок е атомният му номер, толкова по-бял ще изглежда на снимката, защото лъчите почти не проникват през тях до снимката и не „осветяват“ негатива.

Диамантът е съставен от въглерод – „светъл“ елемент, който е „прозрачен“ в рентгеновите изображения и следователно се слива с черния фон на изображението. Затова един малък диамант на черния фон на изображението става почти неразличим. Неговата прозрачност на снимките е просто следствие от ниския атомен номер на въглерода, а не някаква мистична или „магическа“ характеристика на скъпоценния камък.

Интересно е, че много заместители на диаманта изглеждат много по-малко прозрачни и по-забележими на рентгенови снимки от диаманта. Минералът циркон, който понякога се нарича „по-малкият брат на диаманта“, изглежда като светло петно с ясни очертания на рентгеновите снимки. Защо? Защото съдържа цирконий. А атомният номер на циркония е 40. Ето как с помощта на рентгеновите лъчи можете да различите истинския диамант от фалшивия камък. Именно това се практикува в някои случаи от експертите.

Въпреки това твърдението за пълната невидимост на диамантите на рентгенови снимки не е съвсем точно и вярно. Ако кристалът е достатъчно голям, собствената му дебелина вече ще даде забележимо затихване на рентгеновото лъчение и то ще бъде, макар и не съвсем ясно и ярко видимо на изображението.

В лабораториите и в компютърната томография се използват рентгенови апарати със специални настройки, които се различават от настройките на обичайните медицински апарати в поликлиниките.

При добива на диаманти рентгеновите апарати, специално конфигурирани за търсене и откриване на минерали, могат да открият дори и малките диаманти в кимберлитовата скала.

На летищата ситуацията е малко по-различна. Операторите, когато „проверяват“ багажа, не забелязват диамантите или самите диаманти, а обръщат внимание на опаковките или предметите, в които пътниците потенциално биха могли да се опитат да скрият диаманти. Метал, фолио, плътни материали – всичко това привлича вниманието на оператора. Самият диамант може да не се „покаже“, особено ако е малък и заобиколен от по-големи и по-контрастни обекти на екрана на оператора.

Разгадаването на мита за диамантите, които „изчезват“ при рентгеновите лъчи, е просто. Въглеродът е „светъл“ елемент, а рентгеновите лъчи разделят черно-белия свят на своите изображения на елементи, които „улавят“ радиацията, и такива, които я пропускат почти свободно. Диамантът принадлежи към втората група. Той не притежава способността да се „крие“ под рентгеновите лъчи, просто природата му е такава, че той просто е почти невидим при стандартните рентгенови изображения.