互动科普

如何合成钻石

区分合成钻石与天然钻石已变得越来越难。早在20世纪50年代，科学家就能在高温高压下，通过将碳原子沉积到微小的种晶钻石（天然或合成的）上的方法来实现人工合成钻石，而且，对种晶钻石周围温度梯度的控制越来越精确，过去宝石商通过放大镜可检测到的各种缺陷已经不存在。

采用合成方法时，种晶钻石增长的速度非常缓慢，以避免产生杂质。合成一克拉钻石需要一周时间。用于工业切割工具上的钻石合成可以快一些，因为掺杂物不会降低硬度。切割工具上的多晶体钻石覆盖层可通过化学蒸汽沉积的方法生成。

最早的压带装置通过活塞挤压种晶钻石，目前仍有两家主要的工业合成钻石制造商在使用这种方法：通用电气公司和世界钻石巨头戴比尔斯（De Beers）公司（这两家公司都不零售合成钻石）。而俄罗斯物理学家则改进了一种压力球装置，据称能够改善沉积控制，因而可以更快地生成更纯净的钻石，但是具体细节仍属保密。佛罗里达州萨拉索塔市新成立的Gemesis公司最近雇用了几位俄罗斯炼金术士，并且计划每年生产数千颗钻石。

宝石竞争促使检测实验室发明出更精巧的仪器来辨别真伪。位于马萨诸塞州布鲁克莱恩的金刚石-宝石实验室开发出一种分光光度计，它发出的全光谱光线穿过钻石，并且检测是否有特定波长的光被偶尔存在的氮原子簇所吸收，氮原子簇在天然钻石中很常见，而在合成钻石中不多见。其他仪器则通过激光照射，感应钻石的荧光来检测。

珠宝商担心高质量的合成钻石盛行于市，可能会打击消费者对天然钻石的信心。但是，如果合成钻石与天然钻石接近到每个原子的排列都相同，那么它们又有什么区别呢？不过，在情人节赠送礼物时，说话最好还是小心一点：“亲爱的，这枚钻石象征着我对你的爱。这是我从动力工具公司隔壁的Home Depot公司（世界最大的家居装修商）购买的。”

【柯江华/译 李爱珺/校】