نشانگر بمب اتم در بدن انسان چیست؟

 روی دندان شما، داخل چشم‌هایتان و داخل مغزتان است. دانشمندان آن را " سنبله بمب" یا "نبض بمب" نامیده‌اند و برای بیش از نیمی از یک قرن است که نشانه‌های آن در داخل بدن انسان وجود دارد.

در دهه ۱۹۵۰، بمب‌های هسته‌ای زیادی در سطح کره زمین منفجر شد که ترکیب شیمیایی اتمسفر را تغییر داد و از آن زمان به بعد ترکیب کربن حیات روی کره زمین، در همه جا از جمله اقیانوس‌ها، رسوبات، استالاکتیت‌ها و... تغییر کرد.

اگرچه منتشر شدن مستقیم رادیواکتیو ناشی از انفجارها برای مناطقی که مورد حمله قرار گرفتند، ضررهای زیادی داشت اما "نبض بمب" مضر نیست و جالب اینجاست که در سال‌های اخیر ثابت شده که به طرز تعجب‌آوری برای دانشمندان مفید نیز بوده است؛ تا جایی که برخی آن را "پوشش نقره ای ابر قارچی" توصیف می‌کنند.

فواید نبض بمب برای دانشمندان

چرا؟ شواهد نبض بمب آنقدر در همه جا موجود و در دسترس است که می‌تواند به دانشمندان پزشکی قانونی بگوید که یک فرد چه زمانی به دنیا آمده یا مرده و همچنین اکتشافاتی درباره سن نورون‌های مغز ما ارائه دهد، منشاء حیات وحش شکار شده را آشکار کند، عمر نوشیدنی‌های قدیمی را تعیین کرده و حتی در تعیین سن دقیق کوسه‌های چندصد ساله نیز ایفای نقش نماید.

حالا نبض بمب می‌تواند به تعریف یک دوره جدید زمین‌شناسی نیز کمک کند. در ماه جولای، گروهی از دانشمندان زمین‌شناس به این نکته اشاره کردند که حضور نبض بمب در دریاچه‌ای در کانادا (همراه با سایر نشانگرهای ساخته شده توسط انسان از اواسط قرن بیستم)، می‌تواند نشانگر شروع رسمی عصر آنتروپوسن باشد.

بنابراین "سنبله بمب" دقیقا چیست و چه چیزی را می‌تواند درباره ما و جهان ما فاش کند؟

افزایش میزان کربن ۱۴ در زندگی بشر

قبل از معاهده منع آزمایش هسته‌ای در سال ۱۹۶۳ که کشورهای امضا کننده را ملزم به آزمایش بمب‌های هسته‌ای زیرزمینی کرد، دولت‌ها صدها سلاح اتمی را در هوای آزاد منفجر کردند و در بیش از پانصد مورد از این انفجارها که عمدتا توسط آمریکا و روسیه انجام شده بود، محتویات این بمب‌ها به سمت اتمسفر پرتاب شدند.

حالا به خوبی ثابت شده که این آزمایش‌ها، مواد رادیواکتیو را در سراسر جهان پخش کرده و به انسان و حیات‌وحش آسیب زده و بسیاری از مناطق را غیرقابل سکونت می‌کنند. شاید افراد در خارج از آزمایشگاه‌های علمی کمتر به این نکته واقف باشند که این بمب‌ها با نیتروژن طبیعی واکنش نشان داده و ایزوتوپ‌های جدیدی (به ویژه کربن ۱۴) را تشکیل دادند.

در دهه ۱۹۶۰، آزمایش بمب‌های روی زمین، در مقایسه با ادوار قبلی، تقریبا دو برابر بیشتر کربن ۱۴ را تولید و وارد جو کرد. اول ایزوتوپ‌ها وارد آب، رسوبات و پوشش گیاهی شدند و سپس در زنجیره غذایی به بدن انسان منتقل گردیده و حتی به موجوداتی که در عمیق‌ترین گودال‌های اقیانوس زندگی می‌کردند نیز رسیدند.

تاریخ گذاری رادیوکربن

در اواسط قرن بیستم و زمانی که آزمایش‌های جوی متوقف شد، دانشمندان متوجه افزایش کربن ۱۴ شدند؛ اما دهه‌ها طول کشید تا دریابند که سطوح بالای کربن ۱۴ می‌تواند مفید باشد. از دهه ۱۹۵۰ به بعد، دانشمندان از کربن ۱۴ برای تشخیص تاریخ دقیق بقایای پارینه سنگی یا متون باستانی استفاده می‌کردند؛ اما این براساس واپاشی رادیواکتیو کربن بود که تحت عنوان تاریخ‌گذاری رادیوکربن شناسایی می‌شود. ایزوتوپ ناپایدار است و به آرامی به نیتروژن تجزیه شده و نیمه عمر آن ۵۷۳۰ سال است. پس به عنوان مثال، با مرگ یک نئاندرتال، مقدار کربن ۱۴ موجود در استخوان‌ها و دندان‌های او تدریجا شروع به کاهش می‌کرد. در نتیجه با اندازه‌گیری میزان کربن ۱۴ موجود و میزان کاهش آن در جسدش ، می‌توان زمان مرگ نئاندرتال را تخمین زد.

تاریخ‌گذاری رادیوکربن، به نمونه‌هایی که بیش از ۳۰۰ سال قدمت دارند، محدود می‌شود؛ چرا که سرعت واپاشی ایزوتوپ بسیار آهسته است. نمونه‌های جوانتر هنوز آنقدر پوسیده و واپاشی نشده‌اند که بتوان سن دقیق آنها را با این روش تشخیص داد. تاریخ‌گذاری های اخیر، به منزله وارد کردن CO۲ بیشتر به اتمسفر توسط انسان، از زمان انقلاب صنعتی به بعد است که این را اثر Suess نامیده‌اند.

اما با آغاز قرن جدید، دانشمندان دریافته‌اند که سنبله بمب می‌تواند به آنها کمک کند تا از کربن ۱۴ به شیوه متفاوتی استفاده کنند و این امکان تاریخ‌گذاری در ۷۰ تا ۸۰ سال گذشته را نیز برایشان فراهم خواهد کرد. از دهه ۱۹۵۰ به بعد، سطح ایزوتوپ‌ها در طبیعت و در بدن انسان‌ها به شکلی تدریجی کاهش یافت. بنابراین دانشمندان می‌توانند میزان کربن ۱۴ موجود در هر ماده آلی که از زمان آزمایش‌ها، کربن را مبادله کرده است، تجزیه و تحلیل کنند.

این یعنی معرفی من و شما؛ اگر شما در دهه ۱۹۵۰ متولد شده‌اید، بافت بدن شما، بیش از کسی که متولد دهه ۱۹۸۰ است، کربن ۱۴ انباشته کرده ولی حالا سطح کربن ۱۴ در بافت‌های بدن افراد به حالت قبل از اتمی برگشته است.

تجزیه و تحلیل پزشکی قانونی

یکی از اولین استفاده‌ها از سنبله‌های بمب، برای کمک به بازرسان جنایی بود که به دنبال شناسایی سن اجساد ناشناس بودند. طبق گفته ادن سنتاین جانستون از دانشگاه موناش و سورن بلو از موسسه پزشکی قانونی ویکتوریا در استرالیا، دانشمندان پزشکی قانونی دریافته‌اند که می‌توانند بمب کربن ۱۴ را در دندان‌ها، استخوان‌ها، موها و حتی چشم افراد اندازه‌گیری کرده و به کمک آن تخمین بزنند که فرد متوفی چند سال داشته یا چه زمانی از دنیا رفته.

در بررسی انجام شده در سال ۲۰۱۹، سینتین جانستون و بلو، به موارد متعددی اشاره کردند که در آنها سنبله بمب به تحقیقات پلیس کمک‌های زیادی کرده است؛ مثلا در سال ۲۰۱۰ بازرسان توانستند تا بدین ترتیب، جسدی که در یک دریاچه در شمال ایتالیا پیدا شده و یک سال قبل توسط قاتل در آنجا رها شده بود را تائید کنند. آنها همچنین به این نکته اشاره کردند که دانستن زمان مرگ افراد، نقش تعیین کننده‌ای در موارد نقض حقوق‌بشر مثل جنایات جنگی، نسل‌کشی و قتل‌های فراقانونی دارد. مثلا در سال ۲۰۰۴، سنبله بمب در نمونه‌های مو در یک گور دسته‌جمعی در اوکراین، به بازرسان این امکان را داد که جنایت جنگی نازی‌ها بین سال‌های ۱۹۴۱ تا ۱۹۵۲ را شناسایی کنند.