В Новосибирской области нашли кость бизонихи, жившей 27700 лет

В преддверии Дня российской науки Институт ядерной физики СО РАН показал журналистам уникальную научную установку – ускорительный масс-спектрометр (УМС). С помощью этого сложного прибора ученые определяют возраст древних находок. 

Академик РАН и заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН Василий Пархомчук рассказал, что в начале «нулевых» проявился большой интерес к радиоуглероду (изотопу углерода С-14). Дело в том, что радиоуглерод образуется в верхних слоях атмосферы под действием космических лучей. Все живые существа участвуют в углеродном обмене с атмосферой, поэтому соотношение стабильного и радиоактивного изотопа в них практически одинаково. Но после гибели организма количество в нем С-14 уменьшается из-за радиоактивного распада.  Период полураспада радиоуглерода ученым известен. Он равен 5730 годам. Поэтому определив его содержание в изучаемом объекте (например, в найденной кости или окаменелости), можно с высокой точностью установить, когда жил организм.

Именно с помощью УМС сибирским ученым удалось подсчитать возраст удивительной находки, которую обнаружили при строительстве тоннеля для линейного ускорителя под ИЯФ. Строители наткнулись на кость бизонихи.  Физики определили, что жила она более 27700 лет назад. А погибла в самом расцвете сил. Ее убили и съели хищники.

 - Это показывает, что животный мир (Новосибирской области)  27000 лет назад сильно отличался от того, что сейчас, - заключил Пархомчук.

Дочь академика Пархомчука – кандидат химических наук и старший научный сотрудник Института катализа СО РАН Екатерина Пархомчук. Она утверждает, что без химиков у физиков бы не получилось проводить датировку найденных объектов.

 - Кости, древесину, ископаемые, иконы, мышей – все надо превращать в графит, чтобы использовать его в масс-спектрометрии. Это такой черный порошок. Поэтому на этапе запуска УМС физики осознали, что без химиков не смогут. А папа вспомнил, что у него есть дочь-химик. Пришел и говорит: «Ну, сделайте нам что-нибудь, что помогло бы превращать любые биоорганические образцы в графит». Мы немножко помучились, но сделали стенд о том, как превращать образцы в графит, - отметила Екатерина Васильевна.

К примеру, перед тем, как «прогнать» через УМС бизонью кость, с ней пришлось провести множество манипуляций.

– Из кости бизонихи был вырезан кусочек. Из этого кусочка был сварен «холодец». Из этого холодца выделен белок. То есть, та органическая часть, которая является характерной для возраста бизонихи. Затем этот белок был превращен в графит, и этот графит проанализировали на изотопный состав. После чего был сделан вывод о возрасте, - пояснила Екатерина Пархомчук.

Хвалебные отзывы получает УМС от исследователей сибирских озер. Они говорят, что новосибирский прибор в разы точнее японских и американских аналогов. С помощью масс-спектрометра анализируются донные отложения. Полученные данные помогают ученым сформировать картину об изменениях климата на территории Новосибирской области в течение многих тысячелетий.

Масс-спектрометр может применяться и в биомедицинских исследованиях. В частности, для испытания пользы лекарств. Незаменим УМС и в океанологии, геологии и экологии.

История УМС, установленного в ИЯФ, интересна не меньше, чем изучаемые на нем предметы. Его в течение нескольких лет собирали по частям. Использовались даже те, что создавались во время гонки вооружений США и СССР. По сути, им было найдено мирное применение. Стоимость аппарата оценивается в несколько сотен миллионов рублей. Он занимает целое помещение в ИЯФ. Физики им очень дорожат. Ведь это – единственная в России установка для сверхчувствительных изотопных анализов методом ускорительной масс-спектрии.