CRM系统-告诉你爸,真酒都有一定放射性,勾兑的假酒才没有

 CRM软件   2019-08-06 05:57   197 人阅读  0 条评论
把科学带回家(ID:steamforkids),发布于 2019-08-05 13:02,

  真酒,也就是用谷物、葡萄或者其他水果酿造的酒,都具有一定微弱的放射性,而用合成酒精勾兑的假酒却没有。利用真假酒的辐射性差异,就可以鉴定酒的真假了。另外,二战后的一段时期里生产的酒还能辐射伽马射线。

  当然,所有活着的生物因为相同的原理都具有轻微放射性。不必因此害怕真酒。

  作者:七君

  你知道吗?每 750 毫升真酒每分钟会发生 400 次放射性衰变。

  这是加州大学伯克利分校的物理学教授 Richard Muller 的计算。他说,用谷物、葡萄或者其他水果酿造的酒都具有这种(微量的)放射性。

  但是假酒却没有这种辐射性,因为假酒是勾兑的,也就是说是用石油产品制造出来的酒精做的(酒精是乙醇)。一些黑心假酒商甚至会用石油产品制造的甲醇充当乙醇。

  虽然这些假酒所含的酒精和真酒中的酒精的分子式没有任何差别,但是它们所含的碳元素略有不同,而这就是它们放射性差异的来源。

  只要活着你就有放射性

  是这样的,真酒的酒精来自最近采收的植物。植物从大气中吸收二氧化碳,而大气因为经常接受宇宙射线的照射,因此有时大气中的氮原子会变成碳 14。

  在大气中,每万亿个碳原子里有 1 个是碳 14。虽然听起来碳 14 挺罕见的,但是只要动植物还活着,它们的身体就会吸收和累积来自大气的碳 14。植物靠光合作用获得大气里的碳 14,动物靠吃植物或其他动物获得碳 14。但是它们死亡以后,碳(包括碳 14)当然不会增加了。

  碳 14 是一种放射性同位素,它们会随时间逐渐消失。它们消失的时候,实际上发生了贝塔衰变,变成氮、电子和反中微子。所以死了不久的生物,以及活着的生物,都具有一定的放射性。


碳 14 的贝塔衰变过程释放出氮、电子和反中微子。

  这就是真酒带有放射性的本质原因了。

  根据死亡生物的放射性,就可以计算它们的碳 14 含量,进而推断它们生活的年代。考古学常用的放射性碳定年法,或者说碳 14 定年法,用的就是这个原理。对于食品来说,用基于碳 14 的 ASTM D6866 测试也可以鉴定其中来自生物的成分的含量。

  检测酒里的酒精来自石油,还是来自植物的测试叫做 ASTM D6866。ASTM D6866 是 ASTM 国际标准组织(前身为美国材料试验协会)制定的标准测试方法,它的原理就是利用碳 14 的放射性来鉴定样本中生物基的含量。

  但是,死了太久的生物,它们体内的碳 14 就差不多都衰变完了,就不再具有放射性。这是因为,碳 14 的半衰期只有 5730 年,也就是说,每过 5730 年,就有一半的碳 14 消失。

  就拿石油来说,石油的本体是百万年前的古生物,它们体内的碳当然也来自大气,它们活着的时候原本也含有碳 14。

  但是在几百万年后,留在石油里的碳 14 还剩多少了呢?按照碳 14 的半衰期,一万年后,只剩 25%,两万年后,只剩6%,四万年后就只剩 0.002% 了,更何况百万年之后呢。

  可想而知,石油里的碳 14 少到几乎无法检测。也是因为这个原因,碳 14 定年法能测定的动植物生存时期一般也是在 5 万年以内。

  工业酒精通常是用乙烯通过水化法制造的,而乙烯来自石油,所以,用工业酒精勾兑的假酒没有放射性。


乙烯能催熟水果,同时也是衡量一个国家石油化工水平的标志

  特殊年代的酒带有特殊的辐射

  当然,有一些假酒,指的并不是用工业酒精勾兑的酒,而是冒充陈酿的新酒。而冒充陈酿的假酒却有个特征:能辐射伽马射线。

  法国波尔多大学的物理学家 Philippe Hubert 就是鉴定假冒年份的红酒的专家。


法国波尔多大学的物理学家 Philippe Hubert 擅长利用核物理鉴定酒的年份。
@ C J Walker/Courtesy of William Koch

  这不是说 Hubert 是品酒专家,他鉴酒的方式和他的专业息息相关:“我们鉴酒靠的是酒的放射性。很多人把酒拿过来,让我们来鉴定它是不是真的。”

  Hubert 首先把红酒放到检测仪里,盖上能阻挡射线的铅制挡板,接着开始记录红酒发出的伽马射线。

  伽马射线可以穿透玻璃酒瓶,因此不需要开瓶就能验。根据红酒辐射出的伽马射线,就可以鉴定红酒装瓶的时间了。

按照生产年份,波尔多红酒的铯 137 的放射性(毫贝克勒尔/升)曲线。该曲线被用于鉴定红酒的真假。
@CENBG

  伽马射线为什么能鉴定酒的时间?

  这是因为,如果红酒(或任何酿造酒)能辐射出伽马射线,这就说明里面含有铯 137 这种放射性同位素,因为铯 137 能衰变为钡 137m,而钡 137m 衰变时会释放出伽马射线。杀肿瘤的那种伽玛刀,用的就是伽马射线。

  铯 137 是一种主要由核裂变产生的放射性的物质,是铀 235 裂变产生的。在人类研发出核弹之前,地球上并没有铯 137 这个元素,而现在地球上的环境里的微量铯 137 几乎都是 20 世纪 40-60 年代间的核试验或核事故产生的。

  二战时的原子弹,美国和苏联的冷战,1986 年的切尔诺贝利核事故都会向大气释放铯 137。随着核沉降物的沉淀,铯 137 遍布全球。

  铯 137 飘落在葡萄上和种植葡萄的土地上,被葡萄吸收,最后又被制成了酒,所以 40 年代后制造的葡萄酒都能释放出伽马射线。(点我查看美国国家实验室的错误和哥斯拉之间的联系)

  当然,不仅红酒会有伽马辐射,我们的衣服、食物、身体都因为核沉降物而含有微量的铯 137。

  换句话说,因为铯 137 这个来自 20 世纪后半页的人造物,70 年以内的陈酿都有可能辐射伽马射线,而 40 年代前装瓶的红酒里不可能出现铯 137 这种放射性物质。因此,80 年以上的古董级拉菲什么的不可能含有铯 137,自然也不会辐射出伽马射线了。


18 世纪的古董级拉菲被储存在波尔多拉菲·罗斯柴尔德酒庄里。
@Adam Woolfitt/Corbis

  看到这里很多爱喝酒的人可能要吓尿了。怎么红酒还会往外射伽马射线,喝了这么多酒,难道一直在接受伽马射线辐射吗?

  别怕,实际上 40 年代以后生产的酒的辐射性很弱,这是因为铯 137 的半衰期是 30 年,也就是每过 30 年,一瓶酒里的铯 137 就减少一半。因此 90 年代生产的酒,现在的铯 137 含量接近0,大约每瓶红酒的辐射只有 0.01-1 贝克勒尔(Bq),很难检测出了。

  假冒年代的酒的辐射性如此之弱,弱到为了防止环境中的伽马射线影响检测,Hubert 的酒鉴定的实验室被设置在地下 1 千米的地方。而且屏蔽酒样本的铅也是古罗马时代,公元元年不久后熔制的铅,这样里面的放射性干扰物也少。


法国波尔多原子能研究中心(CENBG)的科学家正在鉴定红酒的年份。
@Regis Duvignau/Reuters /Landov

  光有这样的检测条件还不够。像这样高端的酒年代鉴定技术出现在 90 年代,因为检测铯 137 的技术主要是依靠那时刚刚被发明的锗半导体检测仪。没有这种敏感的检测设备,40 年代后的真酒里的微量铯 137 是没法检测的。

  总之看完今天的故事我们明白,活着的生物就具有放射性。

  如果害怕碳 14 的辐射,最好晚上不要找人一起睡,因为和一个活人一起睡一年,获得的辐射量为 10 微希沃特,相当于吃了 10 根香蕉(香蕉含有天然放射性元素钾 40)。

  在 8 人宿舍里,每天大家紧紧抱成一团一起睡大通铺的同学一年后受到的辐射量相当于不知不觉被人喂了 70 根大香蕉。

  对了,一个人在一天之内吃掉 1 千万根香蕉的话会死于辐射(一根香蕉的辐射量为 1 微希沃特,致死辐射量是 10 希沃特/天),小朋友在家不要模仿哦。

 

本站声明:本文内容来源于《告诉你爸,真酒都有一定放射性,勾兑的假酒才没有》 ,如有侵权,请联系我们,我们将及时处理。

本文地址:https://www.crmbbs.com/post/533.html
版权声明:本文为原创文章,版权归 CRM软件 所有,欢迎分享本文,转载请保留出处!

评论已关闭!