Um defeito benéfico, que traz colorações seduzentes e torna mais valiosas 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 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.
Rainer Schultz-Güttler
O quartzo verde da região de Ametista do Sul (RS) no estado bruto e após ser irradiado e lapidado
Processo
As pedras são colocadas em dispositivos que serão submetidos à radiação ionizante proveniente de fontes de cobalto-60, em um irradiador multipropósito do CTR, 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 Rella, 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.
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.
Além das impurezas presentes na estrutura cristalina do material, importa também o ambiente geológico ou o local em que a pedra foi formada.
Rainer Schultz-Güttler
Quartzo green-gold, de São José da Safira (MG)
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 joias, gerando enormes perdas.
O CTR mantém contatos permanentes com empresas de comercialização de pedras preciosas, com o intuito de realizar testes de irradiação para os quartzos de diferentes procedências e efetuar pesquisas para outros novos minerais. Outro destaque importante é que a linha de pesquisa conta com a participação do Instituto de Geociências da USP, tendo a colaboração do professor Rainer A. Schultz-Güttler. Ele investe na busca por novas técnicas e no melhora-mento do processo por irradiação, orientando alunos desde iniciação científica até doutorados.
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.
