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《当彩色的声音尝起来是甜的》 作者:作品集

核爆炸与葡萄酒的年份鉴定更新时间:2014-09-07

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        黄晶


          作为一瓶葡萄酒最重要的特性,出产年份自然是大家所关注的中心。一瓶历史悠久的葡萄酒,价值可以达到上千甚至数万美金。那么如何才能准确地判断一瓶葡萄酒的出产年代呢?科学家想出了各种方法,其中最常见的就是像考古学家一样,利用碳14、氩40等放射性同位素的半衰期来计算葡萄酒的产出年份。


          这些方法操作起来很方便,而且也相对准确,但是却有个致命的弱点。那就是采用这些方法确定葡萄酒的年代,必须要使用一些葡萄酒样品,也就是不得不把葡萄酒瓶子打开,取几滴酒出来才能检测。对于现代的大批量出产的葡萄酒,当然可以这么做;但是对于那些历史悠久像古董一样珍贵的葡萄酒,怎么可以就这样被随随便便打开而遭到破坏呢?所以,要是能找到一种不用开酒瓶就能测定葡萄酒年代的方法就好了。幸运的是,这样的方法居然被一群研究中微子的科学家无意中发现了。


          中微子作为自然界最基本的粒子之一,在过去很多年间,一直是世界各国科学家研究的焦点。可是直到最近几年,科学家也只能确定中微子可能是有质量的,但是究竟是多少,还不能确定。于是,科学家们试图通过观察中微子的能量衰减所带来的射线辐射来进一步了解中微子。可是,因为中微子的质量非常之小,有可能只有一个电子的百万分之一,所以它带来的辐射更是微乎其微。想要观察到中微子的辐射,仪器必须非常的灵敏。同时由于宇宙中、大气中,包括仪器本身都有巨大的辐射,所以如何避免这些的影响,也成为巨大障碍。


          法国的BordeauxGradignan原子能研究中心(CENBG)的科学家,通过长时间的研究,终于研制出具有极低背景辐射的光谱仪,能够检测到自然界正常放射性辐射水平的十万分之一。有了这样的工具,除了观察中微子的辐射,也可以用来精确地检测自然界各种材料的放射性。比如,一个普通人的放射性大概在100贝克/千克,其中一半的放射性来自人体中的钾40,另一半则来自碳14。


          令科学家们感到惊奇的是,他们在检测一些葡萄酒放射性的时候,居然检测到铯137放射性辐射的存在。要知道,铯137是一种人造的同位素,它只能在人工核裂变中产生。所以科学家们进一步检测了波尔多出产的不同年份的葡萄酒中铯137的放射性,发现这些放射性和其产出年份是有一定函数关系的。特别是在1950~1963年之间和1986年产出的葡萄酒中,铯137的放射性异常的高,而1950~1963年之间恰恰是人类大规模进行核爆炸实验的时期,而1986年则正好是切尔诺贝利电站核泄露的日子。同时,科学家发现葡萄酒中铯137的放射性随年份的变化与整个北半球土壤中铯137的变化(主要因为核爆炸后放射性尘埃的沉积)出奇的一致,这正好说明了葡萄酒中铯137放射性的变化反应了人类不同时期核爆炸对环境的影响。反过来讲,假如知道了葡萄酒中铯137放射性,就能通过这个函数关系推导出葡萄酒的出产年份。


          更妙的是,因为铯137放射性很强,能够轻易穿透厚厚的玻璃瓶壁。因此科学家们只需要证明玻璃瓶和木塞并不存铯137,然后就可以在不打开瓶子的情况下直接对葡萄酒进行检测。在2000年有一个系列叫做Margaux1900和Lafite1900的葡萄酒出售,每瓶高达3000欧元。科学家拿来做了铯137放射性的测试,结果发现其放射性都比较高,推测出产日期其实应该在1963年左右。与此同时,科学家利用碳14对这些葡萄酒进行测定,获得了一致的结果。这就证明了用铯137来检验葡萄酒的出产日期是可行的。


          当然,这个方法还是有一定局限性的。比如早于1950年的葡萄酒,因为之前没有发生人工核爆,所以基本不含有铯137,这样的话就很难分辨;而即便是1950年以后的葡萄酒,在低铯137放射性的情况下,也会出现多种年份的可能性。而那些诸如澳大利亚等远离核爆炸的地区所产出的葡萄酒,似乎也很难利用这个方法来鉴定。


          最近,科学家们正在尝试利用检测葡萄酒里面的铅210的放射性来判断其出产日期。与铯137不同,铅210来源于空气中氡的衰变,然后落到地上进入葡萄以及葡萄酒,根据铅210进一步衰变导致其在葡萄酒中放射性的变化来判断其出产日期。这样的方法相对于铯137更具有普遍性,但是有不少问题仍未解决,依然有很长的路要走。 

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