宝石について
1年 B4-09092 徳田 大樹 宝石とは、鉱物の中で石にあたり希尐性が高く美しい外観を有するもの、または一般的に アクセサリーなどに使用される鉱物を言う。一般に鉱物としての無機物の結晶を指すが、
珊瑚や真珠のように生物に起源するものや、琥珀のように有機物であるものもある。古の 中華文明圏では、このような石を玉と呼んだが、その中でも翡翠が代表的だった。
宝石の条件の一つには硬度が高いことも重要である。これは、硬度が低い鉱物の場合、経 年による砂埃（環境に遍在する石英など）による風化・务化のために、観賞価値が失われ てしまうためである。例としてダイヤモンドはモース硬度 10、ルビー・サファイアはモー ス硬度9である。石英のモース硬度は 7であり、これらの宝石の硬度は石英のそれより高 いことに注意されたい（オパールなどは例外的に硬度が低い）。硬度以外の条件として色彩、
透明度、希尐性など鑑賞的価値・財産的価値・所有の欲求を満たす性質が重要である。
また、鉱物の中で金属にあたり、希尐性が高く化学反応や風化などによる経年変化が著し く低いものを貴金属という。金、プラチナなどが該当する。地名、ギリシャ語から名付け られることが多い。
一口に宝石といっても何種類かあり、使用用途によって違うものを使います。天然宝石は カットや研磨を除き、（模倣宝石に対して）人の手が加わっていない宝石。
処理宝石とは天然宝石に外観の改良（エンハンスメント）・改変（トリートメント）処理が 加えられた物。天然宝石に含められることが多い。
合成宝石（人工宝石）は天然宝石と同一の成分から科学的に作り出された宝石。天然宝石 と化学成分・物理特性・内部構造が同じである。採算性の問題から、工業用宝石として使 用されることが多い。
人造宝石は天然宝石とは異なる物質を使用して作り出された、天然宝石様の宝石。キュー ビック・ジルコニア (CZ) など。本来はジルコニアはバデライトという鉱物であるが、単 屈折にするために添加物を加えて立方晶 (キュービック) とするなどによりダイヤモンド に作為的に近づけたもののため、ダイヤモンドに対しての人造宝石を意味する。
模造宝石はガラス・プラスチック・陶器・骨・植物などを使用して天然宝石を模したもの。
プラスチックパールなどです。
宝石で有名なダイヤモンドを紹介します。
ダイヤモンドは結晶構造を持つ炭素 (C) の同素体の一つであり、実験で確かめられている 中では天然で最も硬い物質である。金剛石（こんごうせき）ともいう。結晶構造は多くが8 面体で、12面体や6面体もある。宝石や研磨剤として利用されている。ダイヤモンドの結
晶の原子に不対電子が存在しないため、電気を通さない。
地球内部の非常に高温高圧な環境で生成されるダイヤモンドは定まった形で産出されず、
また、角ばっているわけではないが、そのカットされた宝飾品の形から、菱形、トランプ の絵柄（スート）、野球の内野、記号（◇）を指してダイヤモンドとも言われている。
ダイヤモンドという名前は、ギリシア語の adamas （征服できない、懐かない）に由来す る。イタリア語・スペイン語では diamante （ディヤマンテ）、フランス語では diamant （デ ィヤマン）、ポーランド語では diament （ディヤメント）という。ロシア語では Диам ант （ヂヤマーント）というよりは Алмаз （アルマース）という方が普通である が、これは特に磨かれていないダイヤモンド原石のことを指す場合がある。磨かれたもの については Бриллиант （ブリリヤーント）で総称されるのが普通。
4月の誕生石である。石言葉は「永遠の絆・純潔」。
ダイヤモンドの屈折率は2.42と高く、外部からダイヤモンドに入った光は内部全反射して 外に出て行く。この光は
シンチレーション - チカチカとした輝き、表面反射によるもの。
ブリリアンシー - 白く強いきらめき、ダイヤモンド内部に入った光が全反射して戻ったも の。
ディスパーション - 虹色の輝き、ダイヤモンド内部に入った光が内部で反射を繰り返し、
プリズム効果によって虹色となったもの。
の3種類の輝きとなってあらわれ、それらの相乗効果によって美しく見える
ダイヤモンドの硬さは古くからよく知られ、工業的にも研磨や切削など多くの用途に利用 されている。
ダイヤモンドは実験で確かめられている天然の物質の中では最高のモース硬度（摩擦やひ っかき傷に対する強さ）10、ヌープ硬度でも飛び抜けて硬いことが知られている。理論的 には、ダイヤモンドの炭素原子が一部窒素原子に置換された立方晶窒化炭素はダイヤモン ド以上の硬度を持つ可能性があると予測されている。さらに、六方晶ダイヤモンドとの別 名を持つロンズデーライトは、ダイヤモンドよりも 58% 高い硬度を持つことが計算により 予想されている。
宝石の耐久性の表し方は他にも靱性という割れや欠けに対する抵抗力などがある。靱性は 水晶と同じ7.5であり、ルビーやサファイアの8よりも低い。よくダイヤモンドは耐衝撃性 に優れているような印象があるが、鉱物としては靱性は大きくないので瞬時に与えられる 力に対しては弱く、かなづちで上から叩けば粉々に割れてしまう。
安定性は薬品や光線などによる変化に対する強さ。ダイヤモンドは硫酸や塩酸などにも変 化せず、日光に長年さらされても変化はおきない。
人口ダイヤモンド
19世紀末のアンリ・モアッサンの実験など、ダイヤモンドを人工的に作ることは古くから 試みられてきたが、実際に成功したのは20世紀後半になってからのことである。1955年3 月に米国のゼネラルエレクトリック社（現ダイヤモンド・イノベーションズ社）が高温高 圧合成により人類初のダイヤモンド合成に成功したことを発表した。上述の発表後に、ス ウェーデンのASEA社がゼネラル・エレクトリック社よりも数年前にダイヤモンド合成に 成功していたという発表がされた。ASEA 社では宝飾用ダイヤモンドの合成を狙っていた ため、ダイヤモンドの小さな粒子が合成されていたことに気づいていなかった。現在では、
ダイヤモンドを人工的に作成する方法は複数が存在する。従来通り炭素に 1,200–2,400 ℃、
55,000–100,000 気圧をかける高温高圧法（High Pressure High Temperature, HPHT。静 的高温高圧法と動的高圧高温法とがある）や、それに対して大気圧近傍で合成が可能な化 学気相成長法 （Chemical Vapor Deposition, CVD。熱CVD法、プラズマCVD法、光CVD 法、燃焼炎法などがある）によりプラズマ状にしたガス（例えば、メタンと水素を混合さ せたもの、その他にメタン-酸素やアセチレン-酸素などがある）から結晶を基板上で成長さ せる方法などが知られている。
人工ダイヤモンドは上述の静的高温高圧法においては鉄、ニッケル、マンガン、コバルト などの金属（これらは触媒として合成時に用いられる）や窒素などの不純物の混入などで 黄、緑、黒やこれらの混合した色等の結晶として生成されるのが一般的で、宝飾用途には 利用されず、主に工業用ダイヤモンドとして研磨や切削加工（ルータービットやヤスリ、
ガラス切り）に利用されている。
しかしながら、宝飾品レベルのダイヤモンドは人工的に合成可能で、技術的な面では何も 問題は無い。一方、人工ダイヤモンドと天然ダイヤモンドを区別する様々な評価方法の開 発・改良が進められている。特に、カラーダイヤモンド（上述）は現在様々な方法で作製 可能であるが、その鑑定書を作成する公的機関では、決められた手順に沿って評価され、
その過程で天然・人工の区別も行われている。評価方法は、目視・顕微鏡観察から、赤外 線および紫外線の吸収・反射・透過による測定、レーザによるフォトルミネッセンス、ラ マン分光法、電気伝導度測定などあらゆる角度で進められる。
CVD法によって0.1μm-10μm/hourという低速度での人工ダイヤモンド合成が1990年代 に行なわれていたが、1999年頃に米カーネギー研究所が開発した、窒素を加える方法で150 μm/hourの速度になってからは、ボストンのアポロ社で宝飾用のダイヤモンドを製造して 販売している。紫外線によるオレンジ色の発光や、レーザーを使用したフォトルミネッセ ンスによる CVD 独特の吸収線、カソードルミネッセンスにおける成長模様などによって CVDと天然ダイヤモンドの違いが検出できるようになってきている。
