A 20. század közepén végzett nukleáris fegyverkísérletek titkos örökséget hagytak sejtjeinkben – a Föld legtöbb élőlényéhez hasonlóan.
Ott van a fogaidban, a szemedben és az agyadban is. A tudósok „bombatüskének” (vagy „bombaimpulzusnak”) nevezik – és több mint fél évszázada már jelen van az emberi testben. Az 1950-es években annyi atombomba robbant a föld felett, hogy az átalakította a légkör kémiai összetételét. Mindez hatással volt a földi élet szénösszetételére is, az óceánokkal, üledékekkel, cseppkövekkel és egyebekkel együtt.
A robbanásokból származó közvetlen radioaktív csapadékkal ellentétben a bombatüske nem káros. Sőt, az elmúlt években meglepően hasznosnak bizonyult a tudósok számára. Egyesek odáig mentek, hogy a „gombafelhő jó oldalának” nevezték.
Hogy miért? Az impulzus olyannyira mindenütt jelen van, hogy számos más felismerés mellett képes megmondani az igazságügyi orvosszakértőknek, hogy egy személy mikor született (vagy halt meg).
Emellett felfedezéseket tesz lehetővé az agyunkban lévő neuronok koráról, feltárja az orvvadászatból származó vadállatok eredetét, meghatározza a vörösbor évjáratát, és segít meghatározni az állatok pontos életkorát.
Most pedig egy új geológiai korszak meghatározásában is segíthet. Júliusban földtudósok egy csoportja azt javasolta, hogy a bombatüske jelenléte egy kanadai tóban – más, a 20. század közepéről származó, ember alkotta jelzőkkel együtt – jelentse az antropocén kor hivatalos kezdetét.
De mi is pontosan a bombatüske?
Mielőtt az 1963-as nukleáris kísérletek betiltásáról szóló szerződés az aláíró országokat arra kötelezte, hogy az atombombakísérleteket csak a göld alatt végezhetik el, a kormányok több száz atomfegyvert robbantottak fel a szabadban. Ezek közül több mint 500 – főként az USA és Oroszország által végrehajtott – robbanás a légkörbe lövellte tartalmát.
Jól ismert, hogy ezek a tesztek radioaktív anyagot szórtak szét messzire, károsítva az embereket és az élővilágot, és lakhatatlanná téve egész térségeket. A tudományos laboratóriumokon kívül az azonban talán kevésbé ismert, hogy a bombák a természetes nitrogénnel is reakcióba léptek. Ezáltal pedig új izotópokat – különösen szén-14-et – képeztek.
Az 1960-as évekre a földfelszíni bombakísérletek során a korábbi szintekhez képest majdnem kétszer annyi szén-14 került a légkörbe. Az izotóp először a vízbe, az üledékekbe és a növényzetbe került, majd a táplálékláncon keresztül az emberekhez. Még a legmélyebb óceáni árokban élő szervezeteket is elérte, ma pedig gyakorlatilag minden élőlény szervezetében jelen van.
Kormeghatározás a radiokarbonos módszerrel
A tudósok már a 20. század közepén észrevették a szén-14 jelenlétében mérhető kiugrást, de évtizedekbe telt, mire rájöttek, hogy a megemelkedett szintek hasznosak lehetnek. Az 1950-es évektől kezdve használták a szén-14-et paleolitikus maradványok vagy ősi szövegek datálására, de ez a radioaktív bomlásán alapult – ez az úgynevezett radiokarbonos kormeghatározás. Az izotóp instabil: 5730 éves felezési idővel lassan bomlik nitrogénné. Így amikor például egy neandervölgyi meghalt, a csontjaiban és fogaiban lévő szén-14 mennyisége fokozatosan csökkenni kezdett. Ha megmérjük a csökkenés mértékét, és máris megvan a neandervölgyi halálának időpontja.
A radiokarbonos kormeghatározás azonban az izotóp lassú bomlási sebessége miatt általában 300 évnél idősebb mintákra korlátozódik. Ha ennél fiatalabb maradvány vagy tárgy korát kell meghatározni, akkor a szén-14 még nem bomlott le eléggé a pontos dátum meghatározásához. A közelmúltbeli kormeghatározást tovább zavarja, hogy az emberiség az ipari forradalom óta további CO2-t juttatott a légkörbe – ez az úgynevezett Suess-hatás.
A századforduló táján azonban a kutatók rájöttek, hogy a bombatüske segítségével a szén-14-et másképp is felhasználhatják – és ami döntő fontosságú, ez lehetővé teszi az elmúlt 70-80 éven belüli kormeghatározást.
Az 1950-es évekbeli csúcsérték óta az izotóp szintje a természetben (és az emberekben) fokozatosan csökkent. A tudósok ezért a vizsgálatok óta elemezni tudják a szén-14 arányát bármely szerves anyagban, amely anyagcseréje során a szenet is felhasználta. Egy-két éves pontossággal meg is tudják határozni azt az ablakot, amelyben a szén-14 keletkezett. Ez pedig a természettudományoktól kezdve az igazságügyi szakértők munkáján át számos területen hasznos lehet. Így az atombomba kísérletek különös módon valami jót is hagytak maguk után.