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从一幅古画说起
来源:科技百科 专题:物理天地

第二次世界大战结束后,有人发现一位银行家把十七世纪荷兰画家杰·弗米尔的一幅著名油画非法卖给了德国人,并声称他是替荷兰画家凡·米格伦卖的.于是,米格伦于1945年5月锒铛入狱.但是,他坚持说那幅画是自己仿造的,是一件赝品.于是,一个由著名化学家、物理学家和历史学家组成的陪审团对此案进行审理.他们通过化学分析和X 射线探测,认为被告的话是正确的.但仍有不少人不相信米格伦能仿造出如此逼真的画来.直到1968年,美国卡纳吉——梅隆大学的科学家利用α衰变作了令人信服的鉴定,才使人们心中的疑团烟消云散。

那么,α衰变是如何辩别画的真伪呢?

绘画时,使用的颜料是一种含铅的矿物质.铅有几种同位素,最常见的是天然放射性元素铅210,它通过β衰变而变成钋210,钋210 又要通过α衰变变成铅206、铅210 是由镭226 衰变而来.铅210 的半衰期为22 天5 小时;钋210 的半衰期为138.4 天,而镭的半衰期为1620年。

在含铅的颜料中,会夹杂少量的镭226.这样,就可能造成一种动态平衡: 在单位时间内,镭衰变成铅210 的数量等于铅210 衰变掉的数目,从而导致铅的数目不变.但这种平衡的建立需要二、三百年的时间.相反,铅与钋的动态平衡则很容易建立,只需要几天时间.因此,测出钋210 的衰变率就等于测出了铅210 的衰变率.又由于钋210 产生的是α衰变,易于测量.实测时,只要测出钋210 的衰变率和镭226 的衰变率,就可知道铅—镭动态平衡建立的程度,从而可推知绘画的年代。

经科学家测定,银行家出售的油画中,钋210 和镭226 的衰变率分别为8.5 和0.1(衰变数/分钟·克),可见铅—镭平衡远未建立,因而颜料很新.这就说明出售的画不是真品,而是伪造的。

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