ساعتی رادیواکتیو به نام مینای دندان

[Omid7]

آزمایش‌های هسته‌ای در اواسط قرن بیستم، مقادیر فراوانی از کربن14 را در جو پراکند. این تغییر در نسبت طبیعی بین ایزوتوپ‌ها کربن در مینای دندان انسان‌هایی که پس از دهه 1330 متولد شده‌اند، باقی مانده و می‌توان با استفاده از آن، عمر افراد را با دقت تعیین کرد.

در سال 2001 / 1380، پلیس جزیره نیوفاوندلند کانادا کیسه‌ای پیدا کرد که اسکلت یک انسان در آن بود. تحقیقات آغاز شد، اما تنها چیزی که پزشکی قانونی مشخص کرد، این بود که قربانی یک مرد موبلند بوده که به قتل رسیده است.


این پرونده در سال 2007 / 1386 با کمک جان هاوس از پلیس سلطنتی نیوفاوندلند دوباره به جریان افتاد. اما آن‌چه باعث شد هاوس این کار را از سر بگیرد، مقاله‌ای بود که توسط بروس باچهولز در نشریه نیچر منتشر کرده بود. این فیزیکدان آزمایشگاه ملی لورنس لیورمور در مقاله‌اش نوشته بود که رویدادهای سیاسی دنیا می‌تواند تاریخ دقیق‌تری نسبت به پزشکی قانونی برای زمان مرگ افراد تعیین کند. وی اشاره کرده بود که آزمایش‌های اتمی دهه 1950 / 1330 و اوایل دهه 1960 / 1340باعث افزایش سطح کربن رادیواکتیو در اتمسفر شده و این کربن به سرعت وارد چرخه زندگی تمام افراد و موجودات دنیا شده است.

به گزارش فوربس، این دانشمند در مقاله‌اش به تاثیر این کربن در شکل‌گیری یک ساعت رادیواکتیو در بدن اشاره کرده و گفته است: «بازرسان می‌توانند با استفاده از این ساعت، سن قربانی، زمان تولد و زمان مرگ او را تخمین بزنند».
باچهولز توانسته بود 44 دندان متعلق به 41 نفر را بررسی کند و با تقریب 2 سال، سن آن‌ها را تعیین کند. به گفته وی این روش نسبت به دیگر روش‌های پزشکی قانونی و یا تغییرات رخ داده در پروتئین‌های دندان دقیق‌تر است.

بعد از خواندن این مقاله بود که جان هاوس، نمونه‌هایی از دندان و موی قربانی خود را برای باچهولز فرستاد و او توانست تعیین کند که این فرد در حدود سال 1960 / 1339 به دنیا آمده است. باچهولز همچنین با بررسی کربن موجود در آخرین سلول های ریشه موی قربانی توانست زمان مرگ او را بین سال‌های 1994 / 1373 تا 1997 / 1376 تخمین بزنند.


این ساعت رادیواکتیو چطور کار می‌کند؟
هسته اتم کربن معمولا 6 پروتون و 6 نوترون دارد و از آن‌جا که هسته میزبان 12 ذره است، کربن معمولی را کربن12 هم می‌گویند. اما این تنها شکل کربن نیست، کربن 13 و کربن 14 هم در طبیعت پیدا می‌شوند که به ترتیب 7 و 8 نوترون در هسته آن‌ها پیدا می‌شود. کربن 13 در طبیعت بسیار نادر است و کربن 14 هم در اثر فرآیندهای بسیار پرانرژی مانند برخورد پرتوهای کیهانی به مولکول‌های نیتروژن جو تولید می‌شود. و فراوانی آن هم یک اتم کربن 14 به ازای هر یک هزار میلیارد اتم کربن12 است.


اما با انجام آزمایش‌های هسته‌ای در اواسط قرن بیستم، مقادیر زیادی از کربن رادیواکتیو و سیلی از نوترون‌های پرانرژی وارد جو شدند. نوترون‌ها به نیتروژن برخورد کردند و مقدار کربن 14 بیشتری را نسبت به حالت عادی تولید کردند. این کربن‌ها در ترکیبی سریع با اکسیژن هوا، به دی‌اکسیدکربن تبدیل و در سرتاسر دنیا پخش و وارد چرخه‌های زیستی شدند.


در این میان، سلول‌های بدن انسان نیز پذیرای کربن رادیواکتیو بود. از آن‌جایی‌که سلول‌های پوست مدام بازسازی می‌شوند، کربن وارد شده به آن‌ها خیلی به کار پزشکی قانونی نمی‌آید، اما مینای دندان که فقط یک‌بار در طول عمر افراد ساخته می‌شود، می‌تواند این علائم جوی را در خود ثبت کند.


البته این تکنیک فقط به درد کسانی می‌خورد که در دهه 1950 / 1330 یا پس از آن متولد شده باشند.