Почему бриллианты стали лучшими друзьями девушек и как Россия выращивает рекордные алмазы
В России, помимо известных якутских месторождений, есть разведанные запасы на Урале. Фото: Александр Рюмин/ТАСС
Почему девушки считают, что их лучшие друзья - это бриллианты? Чем отличаются природные алмазы от синтетических? Как в России научились выращивать рекордные алмазы весом в 100-150 карат. Об этом в программе «Время науки» на Радио «Комсомольская правда» говорили:
- радиожурналист Мария Баченина;
- академик РАН, научный руководитель Национального центра физики и математики (НЦФМ) Александр Сергеев;
- и их гость академик РАН, доктор физико-математических наук, директор Института физики высоких давлений РАН Вадим Бражкин.
ПОЧЕМУ АЛМАЗЫ ДОРОЖЕ РУБИНОВ И ИЗУМРУДОВ?
Мария Баченина:
- Вадим Вениаминович, а почему алмазы – это самые дорогие камни? Почему, например, они дороже, чем рубины? Мне вот красненькое больше нравится…
Александр Сергеев:
- Мария, алмазы тоже бывают не обязательно беленькие. И сейчас в моде и в цене как раз желтенькие.
Вадим Бражкин:
- Во-первых, камень достаточно редкий, его не так просто найти и добыть. И потом камень действительно один из рекордных по своему сиянию, блеску, красоте. А во-вторых, очень многое определяет рекламный рынок. Алмазы вплоть до начала ХХ века являлись игрушкой немногих богатых людей и спрос был не очень велик. И только после того, как рекламщики объяснили, что лучшие друзья девушек - это бриллианты, алмазы “пошли в народ”. Стало правилом хорошего тона дарить своей невесте или любимой женщине алмаз на свадьбу или дату. И спрос резко вырос. Но на самом деле, алмаз – это не самый дорогой камень и не самый дорогой из материалов. Однако в общественном сознании он, по-прежнему, считается символом престижа и богатства. Что касается других камней… Вы сказали про красненькие рубины - их очень много, и их легко добыть, и легко сделать искусственный камень. Изумруд добывать уже труднее, и по стоимости он должен быть сравним с алмазом, но искусственный изумруд легко делается. А вот для синтеза алмазов надо было делать очень сложную технологию.
Александр Сергеев:
- А откуда в природе берутся алмазы?
Вадим Бражкин:
- Алмаз – это модификация углерода. Наиболее стабильный кристалл на основе углерода при нормальных условиях, это графит. А наиболее стабильный кристалл из углерода при высоких давлениях, начиная с 20 тысяч атмосфер и выше – это алмаз. Поэтому, для того чтобы получить из графита алмаз, требуется одновременно высокие давления и высокие температуры. Эти условия существуют в верхней мантии Земли, на глубине от 200 до 600 км. И рост алмазов там происходит многие сотни тысяч лет. А потом восходящими потоками эти сокровища поднимается наверх, где их можно добывать.
Второй способ, это так называемые импактные алмазы. Когда метеорит или астероид падают на земную кору, которая содержит большое количество углеродосодержащих материалов или графита. Вот как раз Попигайское месторождение – это такой пример. Тогда мгновенно, за какие-то доли секунды получается сразу очень много алмазов. Они очень маленькие, зачастую грязные. А вот чтобы вырасти большому и красивому алмазу, нужны тысячи лет под землей.
СИНТЕТИЧЕСКИЕ КАМНИ - БОЛЕЕ КРАСИВЫЕ
Александр Сергеев:
- А где сейчас самые богатые разведанные месторождения алмазов в мире?
Вадим Бражкин:
- По объему это Австралия, но там они плохого качества. По комбинации объема и стоимости это, наверное, Ботсвана и Южная Африка. И третье-четвертое место – это Россия. В России, помимо известных якутских месторождений, есть разведанные запасы на Урале, но камни очень маленькие, рассеянные. А в последнее десятилетие активно развивается Кольский полуостров, архангельские алмазы. Но сейчас нет большого спроса на поиск новых месторождений, поскольку для ювелирки хватает, а для технических целей крупные монокристаллы научились делать синтетическим способом в лабораториях.
Александр Сергеев:
- Если брать алмазы природные, то они в основном продаются на украшения, или у них есть какое-то техническое приложение?
Вадим Бражкин:
- Пока не придумали, как делать синтетические алмазы (а это середина 50-х годов прошлого века, но реально уже 60-70-е), то и для ювелирных, и для технических целей использовались природные. Их не хватало. После Второй мировой войны возник резкий рост потребности в алмазах. Это было связано с необходимостью использования их в обрабатывающей и добывающей промышленности. Почему алмаз? Потому что он самый твердый. Ведь как обрабатывают материалы? Чем-то более твердым. Значит, мягкую сталь - твердой сталью, твердую сталь – твердым сплавом, а твердый сплав или керамику чем? Алмазом либо его аналогом (кубический нитрид бора). Поэтому после Второй мировой войны в Америке научиться делать синтетические алмазы - это была программа номер два после Манхэттенского проекта. В России также к этому делу подходили. У нас были какие-то запасы природных, в основном благодаря передаче англичанами во время войны «дебирсовских» алмазов, поскольку мы были союзниками. Но к 50-м годам их стало не хватать. В СССР было движение по двум направлениям. Во-первых, отправили геологов искать алмазы, и в середине 50-х они нашли месторождение в Якутии. А во-вторых, поставили задачу физикам. Американцы создали искусственный алмаз первыми, мы отстали всего на 4 года. В 1958 году был создан Институт физики высоких давлений, который я сейчас возглавляю, а тогда директором был Леонид Федорович Верещагин. И за два года была решена проблема синтеза алмазов, в 1960 году уже появились первые российские камни.
Александр Сергеев:
- А для ювелирных целей их можно использовать?
Вадим Бражкин:
- К сожалению, поначалу ученые не могли делать такие красивые и большие монокристаллы, как под землей. Они получались грязные, черные и шли только для инструментов. Только где-то в середине 90-х прошлого века, в начале 2000-х научились делать чистые алмазы в несколько карат, даже до десятков карат. И на ювелирный рынок было вброшено много синтетических алмазов. Формально они ничем не отличаются, более того, синтетические можно сделать красивее, то есть более однородные по цвета. Природные, могут быть более желтые или менее желтые, а из синтетических можно сделать колье, допустим, из одинаково оранжевых алмазов. Но при этом запрещено говорить, какие алмазы природные, а какие искусственные, поэтому цены бывают разные.
Только где-то в середине 90-х прошлого века, в начале 2000-х научились делать чистые алмазы в несколько карат, даже до десятков карат. И на ювелирный рынок было вброшено много синтетических алмазов. Фото: Кирилл Кухмарь/ТАСС
ИЗ-ЗА РАСПАДА СССР МЫ ПОТЕРЯЛИ 90 ПРОЦЕНТОВ АЛМАЗНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Мария Баченина:
- Правда ли, что природный алмаз дороже, потому что он как бы от матушки-земли?
Вадим Бражкин:
- Тут главным образом, играет роль маркетинг. Синтетические прозрачные монокристаллы дешевле природных в 10-50 раз. Просто если бы сейчас De Beers или какие-то крупные компании сказали, что на самом деле наши алмазы хуже и дороже, они бы сразу разорились. Ведь когда мы создаем алмазы при давлении 50-60 тысяч атмосфер и температуре 1500-2000 градусов, мы повторяем условия в земле. Только там тысячи лет, а в установке камень в 100 карат выращивается за месяц. Но, кстати, последние лет 10 научились делать крупные алмазы методом CVD - это Chemical Vapor Deposition, химическое осаждение из пара. То есть вместо высоких давлений, наоборот, почти вакуум. У вас есть подложка, летают молекулы метана - дается разряд электричества, и атомы углерода потихонечку садятся на подложку, и растет алмазик. Сейчас таким способом делают монокристаллы до 100 карат.
Мария Баченина:
- Зачем такие громадные-то?
Вадим Бражкин:
- В основном для ювелирки. Из них гранят бриллианты по 30 карат. Почему так мало остается после огранки? Чтобы получить из кособокого, неправильной формы алмаза, красивый бриллиант, приходится пускать в "отвал" 60-80 процентов материала. Если 90% алмазов при высоких давлениях растят в Китае, то 90% алмазов с помощью CVD растят в Индии. Китай одним путем пошел, Индия – другим. Но это если учитывать общий объем производства. А если брать уникальные, особо чистые камни или, наоборот, со специально заданными примесями, то там и Китай, и Индия пока проигрывают, впереди - Штаты, затем Россия, и где-то третьей идет Франция.
Мария Баченина:
- А у нас что делают?
Вадим Бражкин:
- У нас умеют делать и то и другое. Мы растим, наверное, несколько процентов от мировых объемов. К сожалению, после распада Советского Союза, 90% мощностей по производству синтетических алмазов осталось за пределами России - в Узбекистане, Армении и т.д. А самый большой завод был в Полтаве на Украине. Но зато отечественные компании умеют выращивать рекордные алмазы – 100-150 карат. В то время как максимум, на что способен Китай – это 20-30 карат.
Александр Сергеев:
- Если взять все производство синтетических алмазов – сколько идет в ювелирку, сколько в технические приложения?
Вадим Бражкин:
- Синтетика по стоимости уже на порядок, а то и в десятки раз превышает всю природную добычу. А по крупным монокристаллам, если брать по весу, то, наверное, паритет.
Александр Сергеев:
- Вадим Вениаминович, современное поколение, особенно молодежь, зумеры, они же помешаны на экологии. И сейчас есть такая тенденция: а давайте не трогать алмазы, которые матушка-земля породила, а дарить и покупать искусственные. Это сработает?
Вадим Бражкин:
- Тут такая же история, как борьба с натуральными шубами. Все-таки девушки не хотят отказываться от натурального меха - они в нем красиво выглядят. Я думаю, в ближайшие 5-10 лет молодежь не сумеет победить De Beers и примкнувшие к ним компании. Хотя, я такое движение полностью поддерживаю.
СЛУШАЙТЕ ТАКЖЕ