آزمایش‌های هسته‌ای که در دهه‌های گذشته انجام شدند، ردپاهای رادیواکتیوی از خود بر جای گذاشتند که به روش‌های شگفت‌انگیز و غیرمنتظره‌ای منجر به ۱۰ کشف علمی مهم و کاربردی در حوزه‌های مختلف شده‌اند.

اگرچه آزمایش‌های تسلیحات هسته‌ای با هدف اندازه‌گیری و توسعه جنگ‌افزار انجام می‌شدند، اما فال‌اوت حاصل از آن‌ها در سراسر کره زمین منتشر شد. این موادرادیواکتیواز جملهکربن-۱۴که به «پالس بمب» معروف شد، در خاک، آب، گیاهان و حتی بدن موجودات زنده رسوخ کرده است. این پدیده‌های ناخواسته، به‌طور غیرمنتظره‌ای فرصت‌های جدیدی را برایکشف‌های علمیفراهم کرده‌اند که به دانشمندان در حل معماهای زیستی و باستان‌شناسی یاری می‌رساند.

۱. یخ‌های قطب جنوب، یادگار آزمایش‌های هسته‌ای اقیانوس آرام

آزمایش‌های هسته‌ای پربازده در اقیانوس آرام در دهه‌های ۱۹۵۰، مقادیر زیادیکلر-۳۶را وارد اتمسفر کرد. این ایزوتوپ با گردش جوی به قطب جنوب رسید و با بارش برف وارد یخ‌های منطقه «لاو دام» شد. محققان با بررسی مغزه‌های یخی، پالس متمایز کلر-۳۶ را یافتند که به عنوان نشانگر برای مطالعه حرکت مواد در اتمسفر، از جمله بین لایه‌های جوی و نیم‌کره‌ها، به کار می‌رود.

۲. ثبت تاریخ آزمایش‌های هسته‌ای در مرجان‌های کارائیب

مرجان‌ها با رشد خود، لایه‌های جدیدی از مواد شیمیایی آب دریا می‌سازند که شواهدی از اتفاقات اقیانوس را در خود نگه می‌دارند. محققان در بررسی مغزه‌های مرجانی کارائیباورانیوم-۲۳۶حاصل از آزمایش‌های هسته‌ای را کشف کردند. باندهای رشد سالانه مرجان‌ها به آن‌ها امکان داد تا زمان ظاهر شدن و تغییر غلظت این ایزوتوپ را مشاهده کنند و اکنون از آن برای ردیابی گردش اقیانوسی و حرکت آلاینده‌ها در محیط‌های دریایی استفاده می‌شود.

۳. عسل آمریکایی، حاوی ردپای فال‌اوت هسته‌ای دهه‌های ۵۰ و ۶۰ میلادی

محققان در آزمایش ۱۲۲ نمونه عسل از سراسر آمریکای شمالی، در ۶۸ موردسزیم-۱۳۷رادیواکتیو را شناسایی کردند. این سزیم از فال‌اوت هسته‌ای اتمسفری ناشی شده که به خاک نفوذ کرده بود. گیاهان سزیم را جذب کرده و زنبورها از آن برای تولید عسل استفاده کرده‌اند. اگرچه مقادیر کشف شده برای سلامتی مضر نبود، اما نشان داد که این فال‌اوت هسته‌ای برای دهه‌ها در اکوسیستم باقی مانده است.

۴. فال‌اوت هسته‌ای قدیمی‌تر از چرنوبیل در بدن گرازهای آلمانی

سال‌ها تصور می‌شد رادیواکتیو بودن گرازهای وحشی در باواریا ناشی از فاجعه چرنوبیل در سال ۱۹۸۶ است. اما مطالعه‌ای در سال۲۰۲۳نشان داد که ۱۰ تا ۶۸ درصد از آلودگیسزیم-۱۳۷در این حیوانات، در واقع به دلیل آزمایش‌های قدیمی‌تر تسلیحات هسته‌ای است. این گرازها با خوردن قارچ‌های زیرزمینی مانند ترافل که سزیم را از خاک جذب می‌کنند، آلوده می‌شوند و فال‌اوت هسته‌ای دهه‌ها پس از آزمایش‌ها همچنان در بدنشان باقی می‌ماند.

• ۳۳ سال سکوت هسته‌ای آمریکا؛ چرا آزمایشات اتمی به ناگاه متوقف شدند و چه خطراتی را فاش کردند؟
• راکتور هسته‌ای چیست و چگونه کار می‌کند؟ هرآنچه باید درباره قلب نیروگاه‌های اتمی بدانید

۵. تاریخ‌گذاری هروئین با کمک پالس بمب هسته‌ای

در تحقیقات جناییتاریخ‌گذاری پالس بمب هسته‌ایمی‌تواند به تعیین زمان برداشت گیاهان خشخاش مورد استفاده در تولید هروئین کمک کند. گیاهان خشخاش نیز همانند سایر گیاهان، افزایش شدیدکربن-۱۴اتمسفری ناشی از آزمایش‌های هسته‌ای را جذب کردند. این امضای کربنی در هروئین باقی می‌ماند و به محققان امکان می‌دهد تا تشخیص دهند که آیا مواد مخدر کشف‌شده به تازگی تولید شده‌اند یا برای سال‌ها در انبار بوده‌اند.

۶. کشف زمان کشتار فیل‌ها با تاریخ‌گذاری عاج‌هایشان

هنگامی که عاج‌های غیرقانونی کشف می‌شوند، قاچاقچیان اغلب ادعا می‌کنند که متعلق به ذخایر قدیمی هستند. اما عاج فیل‌ها در طول عمر حیوان رشد می‌کند و ماده جدید در نزدیکی پایه عاج، زمان شکل‌گیری خود را ثبت می‌کند. دانشمندان می‌توانند با مقایسه سطحکربن-۱۴آن با پالس بمب هسته‌ای، زمان مرگ فیل را تخمین بزنند. مطالعات بزرگ نشان داده که حدود۹۰ درصدعاج‌های توقیف‌شده از فیل‌هایی بوده که کمتر ازسه سالقبل کشته شده بودند، که ادعای «ذخایر قدیمی» را بی‌اعتبار می‌کند.

۷. ۳۰۰ هزار دندان شیری، ابزاری برای ردیابی فال‌اوت هسته‌ای

پروژه«مطالعه دندان‌های شیری سنت لوئیس»بین سال‌های۱۹۵۸تا۱۹۷۰نزدیک به۳۰۰٬۰۰۰ دندان شیریرا جمع‌آوری کرد تا سطوحاسترانسیم-۹۰محصول رادیواکتیو شکافت هسته‌ای را ردیابی کند. استرانسیم مشابه کلسیم است و توسط بدن در استخوان‌ها و دندان‌های در حال رشد کودکان جذب می‌شود. این مطالعه نشان داد که فال‌اوت هسته‌ای به غذا، شیر و بدن کودکان نفوذ کرده و به دانشمندان راهی برای اندازه‌گیری مستقیم این مواجهه رادیواکتیوی داد.

• پایان عصر خطر انفجار در نیروگاه‌های اتمی؟ راکتورهای سربی نیوکلیو در راه هستند
• فیزیکدانان اولین ساعت هسته ای جهان را ساختند؛ دقیق‌ترین ابزار زمان‌سنجی تاریخ
• چه کسی انرژی هسته‌ای را کشف کرد؟ محصول همکاری صدها دانشمند و رقابت‌های ژئوپلیتیک

۸. آزمایش‌های هسته‌ای، راهی برای شناسایی افراد ناشناس

در پرونده‌های جنایی حل‌نشدهتاریخ‌گذاری پالس بمب هسته‌ایمی‌تواند به محدود کردن دامنه جستجو برای افراد ناشناس کمک کند. از آنجایی که بافت‌های مختلف بدن در مراحل مشخصی از زندگی شکل می‌گیرند وکربن-۱۴اتمسفری حاصل از آزمایش‌های هسته‌ای را از زنجیره غذایی جذب می‌کنند، مقدار کربن-۱۴ حفظ شده در بافت می‌تواند سال تولد و گاهی سال مرگ فرد را تخمین بزند. این روش به محققان کمک می‌کند تا به جای بررسی گزارش‌های ده‌ها ساله افراد گمشده، پنجره زمانی بسیار کوچکتری را هدف قرار دهند.

۹. کشف طول عمر برخی سلول‌های مغزی با کمک آزمایش‌های هسته‌ای

دانشمندان با استفاده ازپالس بمب هسته‌ایبه عنوان یک ساعت غیرمنتظره، توانستند طول عمر سلول‌های مغز انسان را مطالعه کنند. افزایش ناگهانیکربن-۱۴اتمسفری طی آزمایش‌های هسته‌ای، در DNA سلول‌های تقسیم‌شونده جذب شد. محققان در سال۲۰۰۵با اندازه‌گیری این کربن-۱۴ در قشر مغز انسان بالغ، دریافتند که در حالی که برخی سلول‌های غیرعصبی جایگزین می‌شوند، نورون‌های قشر پس‌سری (occipital cortex) تقریباً هم‌سن خود فرد باقی می‌مانند.

۱۰. کوسه‌ای با صدها سال عمر، کشف شده به لطف آزمایش‌های هسته‌ای

کوسه‌های گرینلند ساختارهای سختی برای تعیین سن ندارند، اما محققانپروتئین‌های مرکز عدسی چشمآن‌ها را که در اوایل زندگی تشکیل می‌شوند، کشف کردند. در مطالعه‌ای در سال۲۰۱۶کوسه‌های کوچک‌تر دارای سیگنالکربن-۱۴پالس بمب دهه۱۹۶۰بودند، در حالی که کوسه‌های بزرگ‌تر فاقد آن بودند (یعنی قبل از آزمایش‌ها متولد شده بودند). با استفاده ازتاریخ‌گذاری رادیوکربنو تخمین‌های رشد، محققان دریافتند که کوسه‌های گرینلند می‌توانند حداقل۲۷۲ سالعمر کنند و بزرگترین کوسه مورد مطالعه حدود۳۹۲ سالسن تخمین زده شد.