Следы в пыли. Развитие судебной химии и биологии

При попытках установить микроэлементы в веществе с помощью наблюдения и измерения их бета-лучей роль единицы измерения играл период полураспада. Под периодом полураспада понимают время, необходимое для распада половины атомов какого-либо элемента. Каждый элемент имеет свой, отличный от других элементов, период полураспада. У одних он составляет секунды, у других — минуты, часы, дни, месяцы, годы. Мышьяк имеет период полураспада в 26, 5 часа, кальций — 164 дня. Эти характерные периоды полураспада являются средством идентификации микроэлементов в веществах неизвестных соединений. Так как бета-лучи можно измерить с помощью счетчика Гейгера и других инструментов, то в атомный реактор, естественно, помещали вещества, в которых пытались обнаружить микроэлементы; в реакторе же под действием распада естественного урана вырабатывались нейтроны. После того как вещества более или менее длительное время держали в „потоке" нейтронов и делали радиоактивными, с помощью измерений можно было установить, имеются ли в них микроэлементы и какие. Бета-излучения из исследуемого материала измеряются через определенные промежутки времени, чтобы по уменьшении или прекращении излучения судить о распаде элементов, о их периоде полураспада и, тем самым, о виде соответствующих элементов. При этом имеются трудности, когда сильно излучающие элементы покрывали излучение более слабых и могли сделать их „незаметными". К сильно излучающим элементам относится прежде всего натрий. В таких случаях приходилось исследуемый материал обрабатывать химикалиями, которые выводили сильные элементы в осадок и таким образом устраняли помехи, вызываемые этими элементами. Однако это связано с относительным разрушением исследуемого вещества.

Когда Джерви читал первые статьи о нейтронном активационном анализе, эта необычная система анализа лишь зарождалась. В 1951 году американцы Тэйлор, Хэвенс и Андерсон как раз приступили к использованию третьего вида излучения, гамма-излучения, для анализа микроэлементов. Вершины кривой, которую можно вычертить, измеряя интенсивность и частоту излучения, в зависимости от их высоты и расположения свидетельствовали о наличии совершенно определенного элемента. Измеряя гамма-излучение через более или менее большие промежутки времени, можно было установить период полураспада элементов, потому что распад элементов сказывался на силе их гамма-излучения. И наконец, можно определить весовое количество имеющегося в исследуемом веществе элемента, сравнивая его излучение с излучением известного количества этого элемента. При измерении гамма-лучей также имелась трудность, когда сильно излучающие элементы, в первую очередь натрий, перекрывали гамма-излучение других элементов. Но пока шли только эксперименты по преодолению этих трудностей путем бомбардировки нейтронами или выбора соответствующих периодов измерений.

Новая наука еще находилась в стадии становления. Несмотря на это, французы, среди них Анри Гриффон, начальник токсикологической лаборатории префектуры полиции в Париже, в 1951 году предприняли попытки применить новый метод анализа в криминалистических исследованиях при определении яда. В судебной токсикологии с давних пор известно, что при отравлениях мышьяком в волосах отравленных можно обнаружить мышьяк. Часто удавалось определить начало и длительность введения мышьяка по длине отрезков волос, которые отрастали за время введения в организм яда. Так как считалось, что нормальные волосы содержат малые количества мышьяка, то для токсикологов очень важно измерить нормальное количество мышьяка в волосах, чтобы узнать, какое его количество в волосах может свидетельствовать об отравлении. Так как нормальное количество мышьяка чрезвычайно мало, то Гриффон и предпринял вышеупомянутые эксперименты. Он укладывал пробы волос в пластиковые сосуды и помещал их в реактор через различные промежутки времени. Одновременно с пробами волос он подверг обработке нейтронами в том же реакторе точно вывешенные мельчайшие количества мышьяка. После того как он химическим путем устранил из волос натрий, ему удалось уловить своим счетчиком излучение мышьяка и высчитать его количество. Сначала он использовал только измерение бета-лучей и определял мышьяк с помощью типичного для него периода полураспада. Если за 26, 5 часов, т. е. за период полураспада мышьяка, излучение обнаруженного элемента уменьшилось в два раза, то речь идет о мышьяке. Если сравнить измеренное излучение пробы мышьяка с излучением известного количества мышьяка, то можно высчитать количество мышьяка в пробах волос. Если, например, счетчик при определении мышьяка в пробе волос показывает 1500 единиц, а при известном количестве мышьяка только 1000 единиц, то количество мышьяка в волосах будет в полтора раза больше, чем в эталоне. Гриффон только начинал исследование в этой области и потерпел жестокое поражение, слишком рано появившись перед судом со своим нейтронным активационным анализом — во время процесса против Марии Беснар, привлекшего внимание общественности.