05.12.2017, 10:57 
Деревья рассказали о техногенных загрязнениях прошлого
Деревья рассказали о техногенных загрязнениях прошлого
Дерево, выросшее в новосибирском Академгородке, послужило природным индикатором содержания радиоуглерода в биосфере.
Ученые Института ядерной физики им. Будкера и НГУ провели в Центре коллективного пользования СО РАН «Геохронология кайнозоя» радиоуглеродный анализ образца сосны на единственном в России ускорительном масс-спектрометре, разработанным и созданным специалистами ИЯФ СО РАН.
Дерево, выросшее в новосибирском Академгородке, послужило природным индикатором содержания радиоуглерода в биосфере. Пик концентрации этого изотопа пришелся на возрастные кольца, которые соответствовали 60-ым годам XX века, когда в мире проводились наземные испытания ядерного оружия.
Одним из самых долгоживущих живых организмов, которые соседствуют с человеком, являются деревья, в России их возраст может достигать 800 лет. За время своей жизни деревья становятся свидетелями техногенных и природных событий, происходящих в мире, так как накапливают в себе определенные вещества, в том числе, радиоуглерод.
- В верхних слоях атмосферы под действием космических лучей образуется радиоуглерод – изотоп углерода 14C. Живые организмы непрерывно участвуют в углеродном обмене с атмосферой, поэтому соотношение стабильного и радиоактивного изотопа углерода в них практически одинаково. Но этот обмен прекращается в момент гибели организма, и далее количество 14C уменьшается из-за радиоактивного распада. Период полураспада радиоуглерода хорошо известен, поэтому определив содержание радиоуглерода в образце, можно выяснить его возраст, – говорит старший научный сотрудник лаборатории радиоуглеродных методов анализа (ЛРМА) НГУ и Института катализа СО РАН, кандидат химических наук Екатерина Пархомчук.
При этом содержание радиоуглерода в атмосфере может меняться. Например, ядерный взрыв сопровождается мощным потоком нейтронов и является дополнительным источником образования этого изотопа. С другой стороны, сжигание ископаемых топлив приводит к выбросу в атмосферу углерода с низким содержанием радиоактивного изотопа.
- Метод радиоуглеродного анализа, – объясняет старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, кандидат физико-математических наук Сергей Растигеев, – позволяет отслеживать природные и техногенные процессы от наших дней до примерно 50 тысяч лет назад по содержанию радиоуглерода в арктических льдах, почве, кольцах деревьев и моллюсков. Например, по кольцам деревьев можно судить об уровне выхлопных газов, последствиях горения угля и нефти в любой год последних столетий в любом месте, где растут деревья – у дороги, у железнодорожных путей, у вашего подъезда.
Эксперимент
Для анализа ученые взяли керн сосны, выросшей в новосибирском Академгородке, возраст которой составлял 113 лет. Они разделили керн на годичные кольца, выделили из них целлюлозу, получили углерод в графитоподобном состоянии и провели радиоуглеродный анализ полученных образцов на ускорительном масс-спектрометре.
– При датировании колец дерева важно выделить тот компонент, который, сформировавшись, не обменивается с окружающей средой углеродом. Таким компонентом является целлюлоза, которую для анализа необходимо очистить от всех возможных примесей. К ним относятся, прежде всего, вещество самого дерева, сахара, лигнин и смолы, и внешние загрязнители, например, растворимые вещества из почвы, – говорит научный сотрудник ЛРМА НГУ и ИК СО РАН Петр Калинкин.
Область применения УМС
В Европе и США широко распространена услуга платного анализа образцов, полученных от частных лиц, и ее стоимость составляет от 300 до 700 евро за образец. В то время как на новосибирском ускорительном масс-спектрометре преимущественно анализируют материалы в рамках междисциплинарных интеграционных исследований и программы 5-ТОП-100. Здесь проводится УМС-анализ примерно тысячи образцов в год. Метод широко распространен в геологии, археологии, биологии, медицине, химии, экологии, климатологии, океанологии, фармакологии и других областях.
– Мы определяем возраст различных природных и рукотворных объектов, составляем временные шкалы природных отложений, проводим биомедицинские исследования на мышах. В западных странах медицинские применения метода УМС составляют примерно 50%. Он позволяет уменьшить время и стоимость создания новых лекарственных средств примерно на 20%, эффективно проводить диагностику различных заболеваний, однако в России подобные работы, к сожалению, запрещены. Тем не менее, год от года метод УМС становится все более и более известен в России, и область применения нашей установки неуклонно расширяется, – пояснил Сергей Растигеев.
Среди экзотических применений УМС-анализа – исследования распространения аэрозолей, определение возраста останков в криминалистике, датировка предметов искусства и религиозного поклонения, проверка на подлинность дорогостоящих вин и коньяков и другие.
Источник: пресс-служба ИЯФ
Другие новости на тему
Популярное
Вчера, 21:10
На ОбьГЭС готов к открытию современный стадион Вчера, 14:05
Супругов Ачкасовых поздравили с Днём Победы Вчера, 12:41
В Ботсаду расскажут о пряных растениях 05.05.2026, 18:40
В регионе запретят продажу бензина и краски несовершеннолетним 05.05.2026, 16:39
Знак почетного донора получил 31 житель Новосибирской области 05.05.2026, 15:10
О торговле в неустановленных местах расскажут новосибирцам 
Комментарии