Традиционный метод добычи алмазов в месторождениях требует меньше времени, чем их искусственный синтез, установили исследователи из Национального исследовательского университета Высшая школа экономики (НИУ ВШЭ) и Сколтеха, сообщает 23 ноября портал «Научная Россия» со ссылкой на пресс-службу НИУ ВШЭ.

Ученые сделали такой вывод, выполнив анализ удельных трудозатрат на производство алмаза на месторождениях и при их синтезе. Результаты исследования были представлены в статье «Сравнительный анализ трудоемкости производства одного карата при различных способах синтеза и добычи алмазов», опубликованной в журнале Heliyon.

Авторы статьи в своей оценке исходили из того, что индикатор общей эффективности производства — это оплата персонала. «Чем меньше человеко-часов расходуется на производство единицы продукции, тем выше общая инвестиционная привлекательность алмазных проектов», — говорится в пресс-релизе НИУ ВШЭ.

Исследование было основано на данных из публичных отчетов Debswana — основного поставщика алмазов для ведущего производителя алмазов De Beers, и данных по процессам синтеза, полученных от различных заводов по синтезу алмазов в России.

Рассчитав среднее рабочее время, необходимое для производства 1 карата алмаза различными методами, исследователи выяснили, что удельные трудозатраты при добыче алмазов на месторождениях значительно меньше, чем при их синтезе.

«Так, шахтер на месторождениях Orapa и Jwaneng тратит в среднем 26 минут на добычу 1 карата алмаза. Операторы HPHT-пресса и реактора MP CVD тратят в среднем 1 час 50 минут и 3 часа 26 минут соответственно на синтез 1 карата алмаза ювелирного качества», — сказано в сообщении.

Основной способ производства искусственных алмазов — это их выращивание методом температурного синтеза. Технология HPHT (High Pressure High Temperature), формирует как бы естественный процесс образования алмазов: мощный пресс сжимает контейнер со смесью железа, графита и добавок, нагретых до температуры 1500 °C. В таких условиях растворенные в железе атомы углерода кристаллизуются.

Еще один способ выращивания алмазов — это технология химического осаждения MP CVD (Microwave Plasma Vapor Deposition). Она более новая и естественного процесса возникновения алмаза не воспроизводит.

При этом способе вместо расплава железа применяется метано-водородная плазма, которая находится в специальной камере-резонаторе. Метод используется для получения алмазов для ювелирных изделий, оптики и электроники.

Предельная твердость, высокая теплопроводность, химическая инертность и другие свойства сделали алмазы востребованными не только в ювелирной промышленности, но и в электронике, квантовых проектах, медицине и т. д. Спрос на алмазы постоянно растет, что делает вопрос об экономичности их лабораторного синтеза особенно актуальным.