Promieniowanie skamieniałości

14-10-2021

Interdyscyplinarny zespół naukowców kierowany przez dr hab. Magdalenę Długosz-Lisiecką, prof. PŁ, specjalistkę chemii radiacyjnej i fizyczkę jądrową, odkrył nowe właściwości skamieniałości. W badaniach nad pionierskim odkryciem brał także udział paleobiolog dr Daniel Tyborowski z Muzeum Ziemi Polskiej Akademii Nauk w Warszawie, w którym - podczas konferencji prasowej - naukowcy mówili o swoich badaniach. O przełomowych wynikach pisze ich autorka w materiale przygotowanym specjalnie dla Życia Uczelni.

 

 

Okazuje się, że mięczaki, jak np. amonity, małże, czy inne organizmy żyjące miliony lat temu, w trakcie fosylizacji (procesu, podczas którego martwe organizmy przeszły w stan skamieniały) mogły nagromadzać uran, przez co stawały się promieniotwórcze w znacznie wyższym stopniu, niż otaczająca je skała osadowa.

Amonit z okresu jury z Francji Amonit z okresu jury z Francji

foto: Amonit z okresu jury z Francji

Uran jako pierwiastek występuje w strukturze geologicznej Ziemi w trzech swoich odmianach promieniotwórczych, tj. izotopach 238U, 235U, oraz śladowo 234U. To właśnie izotopy uranu 238 i 235 są naturalnymi, długożyciowymi składnikami Ziemi, rozpoczynającymi tzw. szeregi promieniotwórcze.

Zwykle w piaskach, żwirach, skałach wapiennych zawartość izotopu promieniotwórczego 238U jest na poziomie kilku, kilkudziesięciu Bq w kilogramie masy i zwykle występuje na zbliżonym poziomie względem izotopu toru 238, rozpoczynającego inny naturalny szereg promieniotwórczy. W niektórych skamieniałościach zbadanych w Międzyresortowym Instytucie Techniki Radiacyjnej Politechniki Łódzkiej, zawartość izotopu uranu 238 sięgała nawet tysięcy Bq w kilogramie masy, podczas gdy izotop toru 238 pozostawał na poziomie typowym dla danego rodzaju skały osadowej otaczającej skamieniałość.

Skamieniałości z podwyższoną zawartością uranu nie stanowią zagrożenia radiologicznego dla kolekcjonerów lub osób odwiedzających muzea. Ciekawostką jest też fakt, że skamieniałości o podwyższonej zawartości 238U wykazują bardzo dobre zachowanie tkanek wewnętrznych, a to dzięki równoczesnemu procesowi nagromadzania fosforanów (fosfatyzacji). Badania nie tylko skupiały się na ocenie zawartości izotopów promieniotwórczych uranu, ale też pozwoliły zobaczyć te utrwalone struktury wewnętrzne, np. mięśnie małży, czy syfon amonita.

Podejmowane w zespole badania często łączą zalety nowoczesnej i unikatowej techniki pomiarowej z historią Ziemi i śladami wymarłych już organizmów. To nietypowe połączenie nowych możliwości badawczych i tajemniczego, dawnego świata może spowodować fascynujące nowe odkrycia. A pierwsze już nastąpiło…