Как ядерные методы анализа помогают расследовать преступления?
Рентгеновская спектрометрия, нейтронно-активационный анализ, ионно-пучковый анализ и радиоуглеродное датирование – наиболее распространенные научные методы, способные дополнять традиционные способы расследования преступлений. За счет анализа химических и физических свойств материалов, подкрепленного другими уликами, такими как ДНК или отпечатки пальцев, эти методы помогают связать полученные на месте преступления улики с конкретными подозреваемыми.
Ядерные методы помогают специалистам анализировать микроскопические следы в пробах, что способствует обнаружению информации, которую нельзя получить иным способом, – такой как, например, истинный возраст поддельных предметов искусства или факт отравления человека. Более того, ядерные методы значительно менее разрушительны по сравнению с использованием для анализа химических веществ, способных изменить первоначальное состояние хрупких улик.
Рентгеноскопия в криминалистике
Использование рентгеновского излучения является одним из наиболее широко применяемых аналитических инструментов в криминалистике. Методы рентгеновского излучения чувствительны и надежны – их можно применять к микроскопическим пробам, и в большинстве случаев они не разрушают улики. Рентгеноскопия, как правило, дает результаты за считанные минуты, и поэтому можно быстро провести сразу несколько анализов. Кроме того, портативное рентгеновское оборудование легко перевозить, что позволяет использовать эту технологию при проведении исследований непосредственно на месте совершения преступления.
С помощью рентгеноскопии можно обнаружить присутствие концентрацию химических элементов и измерить их объем практически во всех типах материалов. Она позволяет проводить анализ вещественного состава почвы, препаратов или минералов и определить их источник. Рентгеновские лучи помогают также при сравнительных исследованиях краски, металлов или порохового следа, а также при медицинских обследованиях.
Ученые используют такие устройства, как рентгенофлуоресцентные спектрометры или синхротроны для «бомбардировки» проб исследуемого материала пучками рентгеновских лучей. Пучки взаимодействуют с атомами материалов пробы, создавая при этом излучение, которое может быть обнаружено и использовано для идентификации химического элемента, к которому относятся эти атомы.
Нейтронно-активационный анализ
Нейтронно-активационный анализ представляет собой метод использования взаимодействия между потоком нейтронов и исследуемым материалом для определения элементных уникальных характеристик пробы или, иначе говоря, ее точного изотопного состава, что позволяет получить информацию о ее возрасте и происхождении.
Когда пробы подвергаются бомбардировке нейтронами, их атомы высвобождают частицы и/или излучение, которые могут быть зарегистрированы и проанализированы специализированными детекторами. Это может помочь определить, из какого материала состоит проба, сколько ему лет и каково его происхождение. Такой метод обычно используется для анализа вещественного состава пуль, чтобы проследить их происхождение. Кроме того, проведение анализа с помощью этого метода позволяет определить элементный состав волос, что может помочь раскрыть новые подробности дела – например, наличие в организме наркотиков или других токсичных веществ. Нейтронно-активационный анализ может также использоваться для изучения происхождения продуктов питания.
Ионно-пучковый анализ
Ионно-пучковый анализ – еще один ядерный метод, который все чаще используется для расследования преступлений. При проведении такого рода анализа создается пучок заряженных частиц. Когда пробы улик помещаются в ионный пучок, они испускают излучение, которое затем анализируется.
Использование ионов позволяет следователям понять состав и происхождение пробы, что может помочь при анализе наркотиков, взрывчатых веществ и порохового следа, поддельных исторических артефактов или предметов искусства. Определение возраста и состава проб означает, что они могут быть более эффективно использованы в качестве улик при проведении расследований.
Пороховой след, например, может помочь в расследовании насильственных преступлений с применением огнестрельного оружия. Пороховой след – это облако паров и частиц, появляющееся при воспламенении заряда в гильзе во время использования огнестрельного оружия. Ядерные методы, такие как ионно-пучковый анализ, помогают обнаруживать неорганические компоненты, возникающие в момент выстрела, чтобы выявить мельчайшие частицы на предметах, связанных со стрельбой (например, на руках или одежде подозреваемого), для установления личности стрелка.
Ионные пучки используются также для проведения анализа осколков стекла, оставшихся после ДТП, виновники которых скрываются с места происшествия. Исследования показывают, что за счет сочетания ионно-пучкового анализа и машинного обучения можно с точностью до 80 процентов установить принадлежность фрагментов стекла из автомобильных окон к различным моделям и производителям автомобилей.
Радиоуглеродное датирование в криминалистике
Радиоуглеродное датирование – это ядерный метод, в котором используется изотоп углерода для определения истинного возраста древних предметов, изготовленных из органических материалов, и выявления подделок предметов искусства. С помощью этого метода можно определять возраст предметов, которым до 50 тысяч лет. Он уже помогал определить подлинность картин, статуй и других ценных исторических предметов при проведении ряда расследований.
Например, в 2019 году эксперты использовали радиоуглеродное датирование для выявления подделок двух известных картин – одной импрессионистской и одной в стиле пуантилизма. Анализ волокон холстов показал, что они были изготовлены после смерти заявленных художников, что помогло установить тот факт, что картины были подделками.
Другие методы
В ходе расследований могут также использоваться другие распространенные ядерные методы, например, анализ стабильных изотопов для выявления фальсификации пищевых продуктов.
Анализ стабильных изотопов – это метод, используемый для определения происхождения и подлинности различных пищевых продуктов, который позволяет специалистам обнаруживать и привлекать к ответственности лиц, занимающихся фальсификацией (например, продающих продукты питания низкого качества под видом премиальных товаров по высоким ценам). Стабильные изотопы могут быть измерены с помощью специального оборудования, которое способно обнаружить мельчайшие различия в соотношении легких и тяжелых форм химического элемента. Такой анализ может предоставить фактические данные о конкретном типе пищевых продуктов, чтобы убедиться, что они происходят из соответствующего региона и в них используются подлинные ингредиенты, указанные на этикетке (например, обнаружение добавленных в мед сахарных сиропов).