STKC 2553

การเปลี่ยนสีมุกน้ำจืดและมุกน้ำเค็มโดยฉายรังสีแกมมา

นิราวรรณ ปวีณะโยธิน พิมพ์พร อุทยารัตน์ ทัศนีย์ เจริญนาม อาภรณ์ บุษมงคล และ สิรินาฏ เลาหะโรจนพันธ์
สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)

มุกจัดเป็นอัญมณีที่มีค่า มุกน้ำจืดและมุกน้ำเค็มนั้น มีกระบวนการผลิตที่แตกต่างกัน ในการผลิตมุกน้ำเค็มนั้น ลูกปัด เม็ดกลมจะถูกใส่เข้าไปในอวัยวะสืบพันธุ์ของหอยมุก หอยมุกจะเกิดการระคายเคืองและสร้างชั้น nacre ออกมาห่อหุ้ม ลูกปัด มุกน้ำเค็มจึงมีลักษณะตามลูกปัดที่ใส่เข้าไปเป็นนิวเคลียส ส่วนมุกน้ำจืดนั้นไม่มีลูกปัดเป็นนิวเคลียส แต่เป็นการ นำเนื้อเยื่อใส่เข้าไปในหอย เมื่อหอยเกิดการระคายเคืองมันจึงได้สร้างชั้น nacre ออกมา ชั้น nacre ในมุกน้ำจืดนั้นไม่มี แกนกลางเป็นตัวกำหนดรูปทรงทำให้มุกที่ได้กลมไม่เท่ามุกน้ำเค็ม แต่ว่าภายในของเม็ดมุกนั้นประกอบด้วยชั้น nacre ทั้งหมด มุกซีกหรือ mabe pearl นั้น จัดเป็นมุกน้ำเค็ม แต่แกนที่นำมาใส่ลงไปในหอยเป็นครึ่งซีกวงกลม และถูกฝังไว้ ที่เปลือกแทนในเนื้อเยื่อ มุกที่สร้างออกมาจึงเป็นครึ่งซีก หลังจากนั้นแกนมุกถูกแยกออกมาและหล่อเรซินเข้าไปแทน และปิดอีกด้านด้วยเปลือกหอยมุกที่นำมาขัดจนเรียบเป็นเนื้อเดียวกัน ดังนั้นวัสดุที่เป็นโครงสร้างภายในของมุกน้ำจืด มุกน้ำเค็ม และมุกซีกจึงแตกต่างกัน

มุกส่วนมากเป็นสีขาว มีประกายแวววาว แต่ในธรรมชาติก็ยังมีมุกอีกจำนวนหนึ่งที่เป็นสีอื่นเช่นสีชมพู สีทอง และสีเทาดำ ด้วยความที่มุกสีอื่น ๆ นี้หายากกว่ามุกสีขาว ทำให้มีราคาสูงกว่า การเพิ่มมูลค่าของมุกสามารถทำได้โดยการฉายรังสี แกมมา เพื่อให้มุกเปลี่ยนจากสีขาวเป็นสีเทาดำซึ่งเป็นสีที่หายากกว่า และมีราคาสูงกว่า สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์ จึงทดลองนำมุกน้ำจืดและมุกน้ำเค็มไปฉายรังสีแกมมาจาก Co-60 ในปริมาณต่าง ๆ กัน หลังการฉายรังสีพบว่ามุกน้ำจืด ทุกเม็ดเปลี่ยนสีเป็นสีเทา โดยความเข้มของสีเปลี่ยนแปลงไปตามปริมาณรังสีที่ใช้ ในขณะที่มุกน้ำเค็มมีการเปลี่ยนสี ที่ไม่แน่นอน หลังจากศึกษาโดยละเอียด ก็พบว่าการเปลี่ยนแปลงนี้จะเกิดขึ้นภายในของแกนมุกโดยตรง ดังนั้นหากนำไป ตัดขวางก็จะพบว่ามีการเปลี่ยนสีโดยตลอด เมื่อศึกษาถึงลักษณะโครงสร้าง พบว่ามุกธรรมชาติมีโครงสร้างของ แร่แคลเซียมคาร์บอเนตแบบอะราโกไนต์ และการฉายรังสีก็ไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้าง ธาตุบางชนิด ที่พบในมุกอาจเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนสีของมุกเมื่อได้รับรังสีแกมมา ดังนั้นมุกน้ำเค็มที่มีการฝังแกนกลางต่าง ๆ กัน บางครั้งจึงไม่เกิดการเปลี่ยนสีเมื่อนำไปฉายรังสีแกมมา

 
 
 
ภาพภายในแกนและภายนอกของมุกน้ำจืด เปรียบเทียบที่ไม่ได้ฉายรังสีและที่ฉายรังสีที่ปริมาณต่าง ๆ กัน
ก่อนการฉายรังสี
หลังการฉายรังสี
ภาพ SEM และ EDS กราฟของมุกน้ำจืดก่อนการฉายรังสีและหลังจากการฉายรังสี
ไม่พบความแตกต่างของส่วนประกอบธาตุ
 
 
สเปกตรัม XRD ของมุกน้ำจืดและมุกน้ำเค็มก่อนและหลังการฉายรังสีแกมมา
เปรียบเทียบกับสเปกตรัมของแร่อะราโกไนต์ (สีเขียว)