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Etudes physico-chimiques des topazes vietnamiennes naturelles et irradiées par neutrons
Mai Ta Hoa
Dimanche 31/12/2000, 00h00
La topaze Al2[F1−x(OH)x]2SiO4 est au premier rang des pierres fines. A l'état naturel, elle est généralement incolore, mais peut exister sous des couleurs variées, certaines ayant une grande valeur en bijouterie. On a donc recherché des techniques artificielles de coloration pour valoriser les pierres incolores. Le plus bel aspect, très apprécié des joailliers, est la couleur bleue obtenue par bombardement neutronique. L'objectif de cette thèse est la caractérisation par des méthodes physico-chimiques des topazes vietnamiennes naturelles provenant des gisements en exploitation de Lam Dong et de Thanh Hoa. Elle s'exerce selon deux types de spécificités. Tout d'abord, il s'agit de la détermination du taux de substitution x du fluor par le groupement OH au moyen de deux méthodes indirectes (mesure de l'indice de réfraction ; mesure de la variation du paramètre b de la maille cristalline) et d'une méthode directe par diffraction des neutrons sur monocristal avec affinement du taux d'occupation du site du proton, (avec x = 0,044, les gemmes vietnamiennes se classent parmi les topazes les plus riches en fluor). Il s'agit ensuite du dosage des impuretés et éléments traces par analyse par activation neutronique permettant d'identifier les gemmes vietnamiennes par rapport aux topazes d'autres origines. La deuxième partie concerne l'étude physico-chimique de la coloration par irradiation aux neutrons rapides par les méthodes spectroscopiques (UV-Visible, IR et Raman) et par diffraction des neutrons et des rayons X sur monocristaux. Elles montrent qu'il y a rupture de la liaison OH avec diffusion du proton et création de centres colorés F absorbant les radiations situées à 650 nm et à 420 nm provoquant ainsi la couleur bleue de la topaze irradiée.
Contact : Luc BARBIER

 

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