Почему галит синий, а виллиомит красный? Под таким названием недавно вышла статья французских ученых в журнале «Американский минералог». Напомню, что галит и виллиомит относятся к галоидам щелочных металлов, а именно представляют собой хлорид натрия NaCl и фторид натрия NaF. Галит обычно бесцветен, однако встречаются кристаллы синего и фиолетового цветов, возникновение которых связывают с воздействием естественного радиоактивного излучения. Виллиомит обычно имеет красный, оранжевый или розовый цвет. Исследования французских ученых показали, что окраска обоих минералов имеет одинаковую природу и обусловлена наличием в их составе наночастиц металлического натрия размером от 2,5 до 3 нм. Для наночастиц многих металлов, например, серебра, золота, меди и алюминия, свойственен эффект резонансного рассеяния света, который состоит в преимущественном рассеянии ими света определенной длины волны. Примером этого эффекта является так называемый кубок Ликурга, изготовленный в Риме в 4 веке н.э. из стекла, содержащего наночастицы золота и серебра: в отраженном свете кубок выглядит зеленым, а в проходящем – красным (vk.com/mincollection?w=wall...). Длина волны, на которой наблюдается резонансное рассеяние, помимо свойств самих наночастиц зависит от показателя преломления содержащего их материала (матрицы). В случае наночастиц натрия наблюдается эффект плазмонного резонанса, который проявляется в спектре поглощения света в виде широкой полосы поглощения, положение которой зависит от свойств матрицы. Как показано на прикрепленном рисунке, пик поглощения для виллиомита смещается по сравнению с пиком поглощения для галита на величину около 140 нм в коротковолновую часть спектра, что объясняет наблюдение различных цветов у галита и виллиомита: для галита наблюдается окно пропускания в синей части спектра (отмечено синей стрелкой), а для виллиомита – в красной части спектра (отмечено красной стрелкой). В случае фиолетового флюорита (CaF2) причиной цвета являются наночастицы металлического кальция. Во всех перечисленных случаях (для галита, виллиомита и флюорита) формирование металлических наночастиц связано с радиоактивным облучением. В случае галита источником облучения являются минералы, содержащие радиоактивный калий-40, например, сопутствующий галиту сильвин KCl, а в случае виллиомита – содержащиеся в кристаллах наночастицы размером около 500 нм, в состав которых входит торий.