При воздействии излучения на алмаз атомы углерода в его кристаллической решетке сдвигаются относительно своих мест, оставляя за собой вакансию, что в свою очередь вызывает изменения в поглощении света камнем и, как следствие, приводит к изменению его окраски.

   В спектрах поглощения облученных алмазов основной характеристикой является полоса поглощения на 741 нм, обусловленная образованием нейтральной вакансии (обозначается GR1-центр) после обучения и являющаяся причиной возникновения сине-зеленых окрасок.

   Поскольку нейтрон примерно в 2000 раз тяжелее электронов, то кроме образования центров GR1, в структуре алмаза, облучаемого нейтронами, происходит образование неупорядоченных областей, связанных с разрушением кристаллической решетки вдоль траектории движения нейтрона внутри алмаза. Такие области обуславливают высокий уровень фонового поглощения видимого света в алмазах, облученных нейтронами, что выражается в более темной окраске.

   При отжиге происходит разрушение в алмазе (бриллианте) центра GR1, образованного при облучении, и образование новых центров. При температуре около 500°С вакансии (GR1-центр) становятся подвижными и захватываются другими азотными дефектами с образованием центров Н3 (503 нм), Н4 (496 нм), 575 нм, 595 нм и 637 нм.

   Тип и количество новых центров зависит от физического типа алмаза и от температуры отжига. Так, например, отжиг при 700-800°С облученных желтых алмазов типа Ib, вызывает появление в оптическом спектре поглощения полосы 637 нм (хотя также могут появиться и линии 503 нм, 575 нм, 595 нм), обуславливающую розовую или лиловую окраску обработанного камня.

   Таким образом, основным диагностическим методом для алмазов, облагороженных с помощью облучения (и последующего отжига) является оптическая спектроскопия, а диагностическими характеристиками в спектрах являются линии 503, 575, 595, 637 нм. Однако некоторые из перечисленных спектроскопических характеристик встречаются и в необлагороженных природных алмазах, поэтому для разработки методологии однозначной диагностики необходимо дальнейшее углубленное изучение процессов происходящих в структуре алмаза при воздействии на нее ионизирующего излучения (с последующим отжигом).