从一幅古画说起
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
- 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。