Scisne?

Как ядерные испытания помогают раскрывать преступления

# 7 Ноя 2015 07:39:06
Louiza

Метод радиоуглеродного анализа широко используется археологами для установления возраста находок. Точность его не очень высока, но у исследователей есть подсказка, которая позволяет отделить современные подделки от настоящих древностей.

Ядерный гриб через несколько минут после взрыва. Фотография сделана во время испытаний первой термоядерной бомбы США; на долю СССР и США пришлось наибольшее количество ядерных испытаний
Ядерный гриб через несколько минут после взрыва. Фотография сделана во время испытаний первой термоядерной бомбы США; на долю СССР и США пришлось наибольшее количество ядерных испытаний

Сегодня почти в каждой статье про какие-нибудь древности — археологические или палеонтологические — встречаются слова «метод радиоуглеродного анализа позволил установить, что возраст находки составляет столько-то лет». Радиоуглерод — это радиоактивный изотоп углерода с атомной массой 14. Он образуется в верхних слоях атмосферы под действием космических лучей из азота-14. Из воздуха он попадает в ткани растений и животных. Когда они умирают, накопление радиоуглерода в тканях прекращается, а его распад продолжается. Период полураспада углерода-14 — 5,7 тысяч лет. Метод радиоуглеродного анализа основан на измерении количества углерода-14, оставшегося в тканях: чем его меньше, тем старше образец.

Метод был разработан в середине XX века и произвел настоящую революцию в археологии, ведь множество исторических артефактов сделано из ткани, дерева, костей или шкур животных. Сейчас для определения соотношения изотопов углерода в тканях используется масс-спектроскопия, которая проводится на ускорителях и дает возможность определять изотопный состав очень малых образцов. Один из самых известных примеров применения радиоуглеродного анализа — Туринская плащаница, которая была датирована XI-XII веками, в то время как по легенде в нее было обернуто тело Христово после его смерти.

Масс-спектроскопия это метод анализа, который основан на определении массы частиц, образующихся при ионизации образца. Исследуемое вещество помещают в вакуум, затем либо нагревают, либо облучают лазером, либо еще каким-либо способом (их известны десятки) добиваются выхода из него ионов. По тому, как ионы отклоняются магнитным полем, можно определить их массу и заряд, а это уже позволяет однозначно определить химический состав образца.

Радиоуглеродный анализ работал бы очень точно, будь соотношение изотопов углерода в атмосфере всегда одинаковым. Однако на него влияют разные факторы. Некоторые из них размывают временные оценки, получаемые этим методом, а некоторые, наоборот, позволяют их уточнить. Одним из факторов, играющих на руку ученым, стали ядерные испытания 1950-х — начала 1960-х годов, из-за которых количество радиоуглерода в атмосфере резко увеличилось. Так, между 1963 и 1965 годами оно подскочило почти в два раза: этот феномен называют бомбовым пиком.

Радиоуглеродный анализ вообще и бомбовый пик в частности помогают ученым и криминалистам разоблачать подделки произведений искусства, древностей и расследовать преступления. Например, недавно, в начале 2014 года, в научном журнале European Physical Journal Plus вышла статья Пьера Мандо и его коллег (Pier Mando) из Национального института ядерной физики. Ученые провели радиоуглеродный анализ небольшого фрагмента холста картины, якобы написанной французским художником-модернистом Фернаном Леже, работы которого продаются на аукционах за миллионы долларов. Полотно, предположительно, входило в серию «Контраст форм» (Contraste de Formes) 1913—1914 годов, однако специалисты никогда не были уверены в его подлинности. Как показало исследование, холст был произведен в 1959 году — через четыре года после смерти художника.

Одна из картин Фернана Леже в серии «Контраст форм», пример кубизма в живописи © Peggy Guggenheim Collection, Venice
Одна из картин Фернана Леже в серии «Контраст форм», пример кубизма в живописи © Peggy Guggenheim Collection, Venice

Tемная история персидской принцессы

Осенью 2000 года пресса запестрела сообщениями о «находке века» в Пакистане - мумии древней персидской принцессы возрастом более 2,6 тысяч лет. Ее тело лежало в деревянном саркофаге. На мумии были золотые корона и маска, на одеждах — золотые украшения, а на груди — табличка с надписями, гласившими, что мумия была дочерью персидского царя Ксеркса I, правившего в 486—465 годах до нашей эры.

В середине октября 2000 года в распоряжении пакистанской полиции оказалась видеозапись, на которой житель города Карачи Али Акбар демонстрировал древнюю мумию, которую он хотел продать за 11 миллионов долларов. После допроса он вывел полицию на человека, у которого хранилась мумия, якобы найденная после землетрясения неподалеку от пакистанского города Кветта. Мумия была конфискована и передана в Государственный музей города Карачи. Вокруг находки разгорелись споры: поскольку до тех пор в Пакистане мумий не находили, выдвигались различные версии ее происхождения.

Комплекс гробниц Накше-Рустам на территории современного Ирана, неподалеку от древнего Персеполиса. Предположительно, именно тут был захоронен Ксеркс I. До Кветты отсюда более 1300 километров по прямой © Amir Hussain Zolfaghary.
Комплекс гробниц Накше-Рустам на территории современного Ирана, неподалеку от древнего Персеполиса. Предположительно, именно тут был захоронен Ксеркс I. До Кветты отсюда более 1300 километров по прямой © Amir Hussain Zolfaghary.

Однако у этой мумии были и странности, которые заставили археологов усомниться в ее подлинности: грамматические ошибки в надписи или следы обычного карандаша, по которым были вырезаны древние символы на саркофаге. Сначала ученые предположили, что это все же древняя мумия, которую «черные» археологи переодели так, чтобы выдать за принцессу и продать подороже. Однако радиоуглеродный анализ фрагментов кожи, мышц и костей тела показал, что «мумия» умерла в период с 1994 по 1996 год. Томография и рентген показали, что у молодой женщины в возрасте 20—21 год была сломана шея. Возможно, контрабандисты убили ее для того, чтобы обработать тело и выдать его за древнюю мумию, или разграбили свежую могилу: мумификация должна была быть проведена вскоре после смерти.

Тело женщины было захоронено благотворительной организацией только в 2008 году. Возможных убийц ее так и не нашли, и в то же время пошли слухи, что на черном рынке были выставлены на продажу еще две схожие мумии.

Фальшивое вино за миллионы

Одна из самых дорогих бутылок вина в мире была продана в Лондоне на аукционе Christie’s в 1985 году. Надпись, выгравированная на стекле, утверждала, что внутри содержится лафит 1787 года, кроме того, буквы «Th.J.» указывали на принадлежность вина Томасу Джефферсону, третьему президенту США, который пристрастился к французским винами во время своей службы во Франции и по возвращении в Америку продолжал выписывать их из Старого Света. Как утверждалось в описании лота, эта бутылка была одной из нескольких, найденных замурованными в подвале одного из старых зданий Парижа.

Бутылку купил Кристофер Форбс, вице-президент издательского дома Forbes, за 157 тысяч долларов. Вскоре после него другие "бутылки Джефферсона" раскупили разные коллекционеры, в том числе американский бизнесмен Билл Кох. После покупки Кох стал проверять, действительно ли вино принадлежало Джефферсону, и первым делом обнаружил, что история происхождения бутылок ничем не подкрепляется. Он обратился в фонд Томаса Джефферсона, специалисты которого усомнились в том, что бутылки принадлежали президенту.

В то время, когда Кох покупал антикварный лафит, случаи подделки раритетного вина еще не были широко известны и распространены. Начав догадываться, что его могли так легко обмануть, бизнесмен, бывший кроме того и известным сутягой, решил расследовать историю их появления. Так он вышел на след немецкого коллекционера вин Харди Роденстока, известного своей необыкновенной удачей, когда дело касалось вина. Кроме знаменитых "бутылок Джефферсона" на его счету было еще много выдающихся находок: шато Озон 1929 года в Шотландии, бордо в Венесуэле, царские винные запасы XIX века в России.

Сомнения в подлинности находок Роденстока были не только у Коха. Еще до знаменитого аукциона 1985 года Роденсток продал одну из "бутылок Джефферсона" немецкому коллекционеру Хансу-Петеру Фрериксу. У того возникли подозрения, и он отправил вино в лабораторию. Уровни радиоуглерода и трития, пик которого в атмосфере также связан с ядерными испытаниями, оказались существенно выше, чем можно было бы ожидать для вина в возрасте двухсот лет. Ученые заключили, что жидкость в бутылке представляет собой смесь разных вин, по крайней мере половина из которых была произведена около 1962 года.

Тритий — это изотоп водорода, у которого в ядре атома не один протон, а два нейтрона и один протон. Тритий радиоактивен, со временем один из нейтронов превращается в протон с выделением электрона и антинейтрино. Испускаемые тритием электроны можно поглощать флуоресцентным веществом и за счет этого получать видимый свет. На снимке показан брелок с тритиевой капсулой. В природе тритий отсутствует из-за короткого периода полураспада, около 11 лет © Wikipedia, bgran
Тритий — это изотоп водорода, у которого в ядре атома не один протон, а два нейтрона и один протон. Тритий радиоактивен, со временем один из нейтронов превращается в протон с выделением электрона и антинейтрино. Испускаемые тритием электроны можно поглощать флуоресцентным веществом и за счет этого получать видимый свет. На снимке показан брелок с тритиевой капсулой. В природе тритий отсутствует из-за короткого периода полураспада, около 11 лет © Wikipedia, bgran

Для того чтобы вывести Роденстока на чистую воду, Кох нанял агента ФБР в отставке Джима Элроя, а тот в свою очередь набрал целую команду детективов (в целом расследование стоило около миллиона долларов). Элрой выяснил, что Харди Роденстока на самом деле зовут Майнхард Герке, образование он получил инженерное и работал на железной дороге. Постепенно также выяснилось, что на одной из квартир, где он жил несколько лет, у него была комната, в которой после его отъезда были найдены пустые бутылки и этикетки. Эта комната могла служить лабораторией, где Роденсток смешивал разные вина, чтобы обмануть знатоков, добившись «винтажного» вкуса.

В ответ на тест, проведенный Фрериксом, Роденсток отослал одну из своих бутылок в другую лабораторию, где радиоуглеродный анализ дал достаточно размытые результаты: по заключению ученого, который проводил исследование, вино было произведено между 1673 и 1945 годами.

Наконец Элрой заказал еще одно исследование вина, купленного Кохом. На этот раз возраст вина пытались определить по содержанию цезия-137. Присутствие этого изотопа в атмосфере является прямым следствием ядерных испытаний, «естественным» путем он не мог туда попасть, а период его полураспада составляет всего 30 лет, что дает возможность — если изотоп будет найден в вине — весьма точно определить дату производства. Однако цезия-137 в бутылках Джефферсона не обнаружилось. Стало ясно только, что вино было сделано раньше атомной эры, но не более того.

Возвращаясь из Франции, где была расположена лаборатория, в США, Элрой разглядывал бутылку, сидя в самолете, и тут ему пришло в голову провести анализ гравировки, сделанной на стекле. Он обратился к экспертам, которые пришли к выводу, что гравировка слишком аккуратна для технологий XVIII века и скорее всего выполнена электрическим инструментом. После этого, в августе 2006 года, почти через 20 лет после покупки вина, Кох подал иск против Роденстока, а затем принялся разоблачать и другие случаи фальсификации вин из своей коллекции, пытаясь повлиять на всю индустрию продажи раритетных вин, в которой случаи подделки оказались весьма нередки. К лету 2014 года Кох потратил уже около 30 миллионов долларов на тяжбы с винными фальсификаторами. Возможно, ему удалось припугнуть мошенников, но Роденстока за решетку он так до сих пор и не посадил.

Екатерина Боровикова
Только зарегистрированные пользователи могут создавать сообщения.
Вход, Регистрация.