书城科普读物百科知识-科普新课堂:妙趣射线
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第27章 演绎生命历程的“史书”

碳-14的衰变很有规律,很精确,精确得像一架“标准的钟表”。又由于很多的文物都与碳有关,生物体含有大量的碳元素,像麻布与棉布就是生物纤维织成,这些生物纤维富含碳,陶瓷、青铜器虽不是由碳元素构成,但它们的身上总带着一些像油烟、炭灰之类的含碳元素的东西,这些东西中的碳元素还是可以为年代的测定提供帮助的。例如,在20世纪80年代末,人们要利用碳-14测定技术鉴定一块布的年代。这可不是一块普通的布,这是基督教的创始人耶稣被钉在十字架上,死后为他裹尸的布。后来,有人对这块裹尸布的真实性产生了怀疑。尽管一些历史学家对此做了不少的研究,但总是不能得到为人们所信服的证据。利用碳-14来测定一下,就能确定这块布的年代了。结果这块布的原料纤维是在13世纪才种出来的,但这距耶稣死时已过了1200年了。由此可见,这块布并不是为耶稣裹尸体用的。

考古工作是一项十分有意义的工作。人们通过对古生物、古化石的研究,能够分析和推断这些古生物生存的年代、生活的环境以及繁衍生息的形式……从而可以进一步研究古代的物种,了解和掌握它们的发展和进化的历史,这对于人们了解古代、认识自然、探索地壳变迁等有着十分重要的意义,是现代人认识过去的历史见证。另外,古墓的发掘和对古尸的研究,对于了解古代文化,认识人类的发展史提供了重要的依据。

考古工作对于大多数人来说还是比较陌生的,而且多少带有一些神秘的色彩。考古工作者凭借一块古生物化石,便可准确地知道它们生活的年代;在古墓的发掘中,往往通过分析古尸和陪葬品,便能够推断出墓穴中主人死亡的时间。

1972年,在湖南长沙发掘的马王堆1号汉墓曾轰动一时,引起了广泛关注。我国考古方面的专家正是利用出土古尸的陪葬品--梅核壳作为样品,来鉴定这座古墓建造年代的。他们运用上面的计算方法,推算出古墓修建的年代为公元前165年,距今已有2100多年的时间了。这样的计算结果,与查找到的县志记载的年代非常接近,显示出这种方法的可靠性。

如今,人们依据放射性的衰变规律,已经研究出各种鉴定古生物、古化石的方法,从而为考古工作的开展提供了有效的方法和手段,这对于古文化的研究和人类历史的探索无疑是十分重要的。例如,通过放射性测定技术,科学家们发现在美国西部地区首次出现的定居点大约距今11500年。过去的许多研究表明,美洲人类来源于毗邻的亚洲居民,而且到美洲定居的年代也与碳-14的测量吻合得很好。20世纪90年代,在我国实施的夏商周断代工程中也使用了碳-14技术,以确定商周诸代王朝的纪年。

然而,利用碳-14和铀-238来确定年代只是放射性测时技术的一部分,还有其他放射性元素可以利用。如在米格伦假画案中,专家利用的就是放射性元素铅测时。在油画颜料中常用到铅元素,就像碳-14在生物体(死去的)中的含量不断按一定规律减少,油画颜料中的铅也含有一定的铅-210,它的半衰期为22年。从前面我们已知道,铅-210是从镭-226衰变而来的,镭-226的半衰期为1620年。当铅-210处在被包含的矿物中时,时间一久就会达到放射性平衡。

也就是说,这时矿物中各种放射性物质都在“按部就班”地工作。这时镭-226衰变为铅-210的数量与铅-210衰变的数量是平衡的,即矿物中铅-210的数量是不变的。当铅从矿物成分中分离而制作成颜料成分后,原来的平衡就被打破了。

由于得不到镭-226的补充,铅-210就越来越少了。

在实际过程中,颜料中的镭并未完全被清除掉,而是有极少的残余。这其中的镭与铅-210大约要经过200年到300年的时间又会达到一个新的放射性平衡。经过一定的测算,就可以知道从镭-226到铅-210距放射性平衡还有多少差距,进而知道作这幅画距今的时间。若这画真是弗美尔画的,那么放射性衰变过程已很接近平衡状态了。如果离放射性平衡还差得很远,则是假画,即赝品。当然,在实际测量过程中,情况要复杂些,也就是说,从镭到铅还有一些中间过程要具体地加以分析。

自1896年放射性发现以来,时至今日已有百余年了。在这漫漫的岁月中,人们对于放射性的研究不断深入,应用范围也在不断拓展,目前已经取得了长足的进展,获得了累累硕果。

一方面,放射性为人类探索物质的微观结构提供了有力的工具。人们对于原子核的认识,最早就是以放射性的发现开始的。这一时间要比卢瑟福提出原子的有核模型还要早15年。不仅如此,放射性的研究也是人们认识原子核的内部结构、性质和运动规律的一条非常重要的途径。

另一方面,放射性同位素在国民经济中的许多领域都有着广泛的应用,这是人类和平利用原子技术的一个重要方面。

由于它投资少,见效快,效益大,常常被人们称为核工业中的“轻工业”,已极大地造福于人类了,因此受到世界各国的高度重视。我国也不例外,现在已取得了世人瞩目的成果。

由于射线对人体细胞组织有一定的破坏作用,人们如果受到过量的射线照射,就会引起某些不良反应,甚至得某些射线病,使人受到暂时的或永久的伤害,严重的还会危及生命。

因此,我们应该有自我保护的意识,注意防护,确保安全。