В настоящее время промышленная добыча алмазов сводится к повторяющимся операциям дробления и перемалывания кимберлитовой породы. После каждой стадии дробления руда подвергается различным способам обогащения. Например, облучается рентгеновскими лучами, под действием которых алмазы начинают люминесцировать, что позволяет найти их среди остальной породы. В конечном счете кимберлитовая порода перемалывается до размера 0.2 мм.  

Основным недостатком этого процесса является то, что при дроблении могут быть разрушены и повреждены наиболее ценные крупные алмазы.  

Метод меченых нейтронов (ММН) позволяет обнаружить алмазы в кимберлитовой породе без ее разрушения. Сегодня практически все технологические процессы, применяющиеся при алмазодобыче, работают с раскрывшимися из породы алмазами. ММН позволяет находить алмаз внутри куска кимберлитовой руды, без его разрушения.  

Суть метода состоит в облучении объекта досмотра быстрыми нейтронами с энергией 14 МэВ. Такие нейтроны возбуждают ядра вещества, возбуждение снимается испусканием жестких гамма-квантов. В результате, под действием быстрых нейтронов объект досмотра начинает излучать гамма-кванты с энергиями 1-10 МэВ. Это свечение индивидуально для каждого элемента и именно по характеру спектра гамма-квантов можно определить элементный состав вещества, в частности, найти алмаз, состоящий из углерода, в куске породы. Важное преимущество ММН состоит в том, что можно определить трехмерное положение искомого вещества. То есть, не только сказать, что в куске породы есть алмаз, но и определить, в каком месте он расположен. Это дает возможность осуществить селекцию кимберлитовой руды и определить куски породы, содержащие алмазы до стадии дробления.  

Для отработки отдельных узлов установки по обнаружению алмазов и проверке ее работоспособности в полевых условиях был создан и испытан прототип.  

На прототипе установки было выполнено 1697 измерений с керновым материалом из трубок им. Карпинского и Архангельская, а также с различными фоновыми материалами из хвостов обогащения и забалансовой руды. Параллельно была проведена большая серия измерений с имитаторами алмазов, которые помещались в руду разной крупности.  

Важным результатом испытаний стала надежная работа систем нейтронного модуля в полевых условиях. Нейтронный генератор отработал 218 ч без каких-либо существенных проблем. Не было проблем с функционированием гамма-детекторов. Алгоритм обнаружения алмаза был проверен на большой статистике измерений с имитаторами.  

Были определены основные характеристики установки:  

минимально детектируемая масса алмаза – 2 карата (+6 мм)  

соотношение крупности руды к крупности алмаза – 10:1  

вероятность обнаружения алмаза – 97 %  

вероятность ложных тревог – 7%  

выход концентрата – 3%  

Проведенные испытания полностью подтвердили состоятельность метода меченых нейтронов для обнаружения алмазов и правильность выбранных конструкторских решений.