Даже если ты сгоришь, я узнаю тебя

Нейтронный луч поможет опознать обгоревшие кости

Португальские исследователи применяют нейтронные пучки для изучения молекулярных изменений в костях, подвергшихся воздействию высоких температур.

Сейчас они проводят эксперименты в оксфордской лаборатории ISIS. Цель исследования – облегчить работу криминологов и археологов.

Попадая в огонь, кости уменьшаются в размерах, что значительно затрудняет задачу определения возраста, пола и размеров тела до того, как оно сгорело.

Отражая пучок нейтронов от костей, часть из которых подверглась горению, а часть – нет, исследователи надеются понять, как именно меняется структура обгоревшей кости.

“Проблема состоит в том, что когда скелет оказывается в условиях чрезвычайно высоких температур, как например при крушении самолета или лесном пожаре, огонь меняет структуру костей. Например, уменьшается размер кости”, – говорит Давид Гонсалвеш, остеолог из Коимбрского университета в Португалии.

“Мы пытаемся понять, поддаются ли эти изменения измерениям, и если да, то можем ли мы рассчитать конкретный масштаб уменьшения размеров кости. Пока что мы не понимаем этот процесс”, – говорит он.

Нейтроны и лазеры

Пытаясь определить, как именно огонь изменяет кристаллическую структуру кости, доктор Гонсалвеш и его коллеги надеются предоставить ученым способность получать полезную для них информацию о прошедших через огонь костях.

“Идея состоит в том, чтобы “вернуть” сгоревшую кость в ее изначальное состояние, а затем опираться на показатели размеров тела, как и с нормальной костью”, – сказал доктор Гонсалвеш.

Этот проект зародился после того, как доктор Гонсалвеш обсудил проблему изучения сгоревших костей со своим коллегой в Коимбрском университете Марией Маркеш, которая использует лучи высокоэнергетического видимого света и пучки частиц для исследования микроскопических биологических структур.

“Я подумала, что это чрезвычайно интересно – и сразу же подумала о нейтронах”, – говорит доктор Маркеш.

Она, доктор Гонсалвеш и еще несколько коллег в течение пяти дней проводили эксперименты в оксфордской лаборатории ISIS.

“Нейтроны удобны тем, что они позволяют нам увидеть то, что [лазеры и другие источники света] не могут сделать”, – говорит она.

Точно измеряя, как нейтроны рассеиваются после столкновения с костью, доктор Маркеш и ее коллеги могут определить структуру ее атомов.

“Мы измеряем изменения в вибрациях в атомах в кости. То есть, мы измеряем структуру”, – объясняет .

Помощь палеонтологам

В лаборатории ISIS исследователи направляли на образцы различные лучи энергии: чрезвычайно яркий поток нейтронов, лазеры, ультрафиолетовые лучи.

Образцы представляли собой размолотые в порошок кости, а именно бедренной и плечевой кости трех разных скелетов, которые Коимбрский университет получил для научных исследований.

“Это человеческие скелеты тел, которые никто не забрал с муниципальных кладбищ”, – говорит доктор Гонсалвеш.

В Португалии людей обычно хоронят в так называемых “нишах” в стене кладбища. По прошествии многих лет (обычно более 30) родственники должны перезахоронить усопшего. Если родственников не оказывается, то администрация кладбища распоряжается останками сама.
Каждая пара костей сначала изучалась в ее изначальном состоянии, а затем была подвергнута воздействию температур в 500, 700 или 900 градусов.

Сейчас исследователи начали процесс анализа полученных данных, но говорят, что испытывают значительный оптимизм.

Но доктор Гонсалвеш подчеркивает, что это лишь ранний этап исследования и что объем выборки был небольшим. Для статистически приемлемых результатов необходимо гораздо большее число скелетов.

По словам профессора Фила Маннинга из Манчестерского университета, криминологи, а также ученые, из других сфер науки, с большим интересом ожидают результатов исследования.
“Это очень важный вклад в науку. Я думаю, что результаты могут быть применены не только в археологии, но и, например, палеонтологии, – говорит он. – Если этот метод продемонстрирует вариации в структуре кристаллической решетки кости, и как она меняется при сжигании, то это значительно улучшит наше понимание методов захоронения в далеком прошлом”.