`
120
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ НЕЙТРОННО-АКТИВАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ
(ИНАА) И МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННОЙ
ПЛАЗМОЙ (ИСП-МС) ДЛЯ АНАЛИЗА КОСТЕЙ ДОИСТОРИЧЕСКИХ
ЖИВОТНЫХ И ЛЮДЕЙ
Сайдуллаев Баходир Жураевич
Алфраганус Университи, Ташкент, 100190,
Узбекистан; b.saydullayev@afu.uz
https://doi.org/10.5281/zenodo.14862605
Кости доисторических животных и людей всегда были ценным источником
археологической информации и часто могут быть в изобилии на археологических
объектах. Большой интерес представляет их элементный состав, поскольку он может
открыть путь к лучшему пониманию доисторической среды, включая климат, а также
биохимии видов того времени. Из-за длительного контакта скелетов с почвой, вплоть
до нескольких миллионов лет, для расшифровки истинного элементного состава
важно понимать процессы миграции и накопления этих элементов из почвы, а также
возможные радиационные эффекты, например, спонтанное и нейтронно-
индуцированное деление урана, которое могли испытать эти образцы.
Инструментальный нейтронно-активационный анализ (INAA), при котором
образцы облучаются тепловыми нейтронами (KE<0,025 эВ) с последующим
обнаружением индуцированной гамма-активности радионуклидов, был золотым
стандартом в анализе элементного состава различных артефактов. Хотя это
многоэлементный метод, способный анализировать образцы независимо от их
химического состава, очень высокая стоимость и низкая чувствительность для
некоторых элементов, например Li, Be, B, F, S, Fe, Cu, Nb, Pb и других, были основными
ограничениями. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) была
недавно разработана различными поставщиками научного оборудования, чтобы стать
относительно недорогим продуктом, который предлагает настольные приборы, в
некоторых случаях оснащенные несколькими массовыми фильтрами и ячейками
столкновений/реакций для манипуляции молекулярными пучками, что снижает
чувствительность до уровня ппб для многих элементов. В случае образцов костей
требуется кислотное расщепление в течение часа, чтобы перевести образцы в жидкую
фазу перед анализом ICP-MS, который сам по себе занимает <10 мин.
В этой работе мы применили методы ИНАА и ИСП-МС и проанализировали
элементный состав (64 элемента) костей динозавров, южных мамонтов,
доисторического медведя и архантропа, а также образцов окружающих почв; все
собрано в разных частях Узбекистана [1-3]. Было отмечено разумное согласие между
двумя методами, с ожидаемой лучшей точностью ИСП-МС для некоторых
микроэлементов, и ИНАА [4-7], как более подходящего для объемного анализа,
например, Na, Ca и P. Была изучена корреляция элементного соотношения
кости/почвы с возрастом образца (коэффициенты накопления или подвижности)
нескольких элементов. Наиболее накопленными элементами являются U, Cr, Zn, Sr и
лантаноиды, что может быть связано либо с длительным периодом времени,
проведенным образцами в почве, либо с некоторыми аномальными явлениями в
`
121
прошлом. Cr, Co и Ba являются наименее подвижными элементами. Высокая
концентрация урана, обнаруженная нами в костях динозавров (122 мг/кг), южного
мамонта (220 мг/кг), доисторического медведя (24 мг/кг) и архантропа (1,5 мг/кг) по
сравнению с окружающими почвами (3,7-7,8 мг/кг) и стандартными костями (<0,01
мг/кг), является немного загадкой. Элементы деления урана (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb,
Lu, As, Br и Mo) также были обнаружены в этих костях.
References:
1.
Васидов, Абдисамат, and Баходир Джураевич Сайдуллаев. "Новая методика для
оценки возраста древних костей с помощью трекового детектора Cr-39." Поволжская
археология 49.3 (2024): 222-229.
2.
Vasidov, A., Saidullaev, B. J., & Usmanov, T. M. (2022). α-Activity Measurement for Native
Radionuclides in Ancient Bone Remains. Atomic Energy, 131(5), 279-283.
3.
Васидов А., Сайдуллаев Б. Д., Усманов Т. М. Измерение суммарной альфа-
активности естественных радионуклидов в древних костных останках //«Узбекский
физический журнал». – 2022. – Т. 24. – №. 1. – С. 76-79.
4.
Vasidov A., Akhmadshaev A., Osinskaya N.S., Saidullaev B.J. Neutron activation and track
analysis of the newly found bones of the southern mammoths and dinosaurs, J. Radioanal.
Nucl. Chem., 2016, v. 310, № 3, p. 953 – 958.
5.
НР Юлдашева, БЖ Сайдуллаев. Определение абсолютной эффективности
полупроводникового детектора // PROSPECTS OF DEVELOPMENT OF SCIENCE AND
EDUCATION. 2024. V1(28). 63-70 c.
6.
Khakkulov, Jakhongir, Abdulfatto Kholmuminov, and Odiljon Sultonov. "Electrochemical
reduction of silk fibroin macroion and nanoparticles as a composite nanocoating." Journal of
Critical Reviews (2020): 5483-5486.
7.
Сайдуллаев, Б. Дж, and А. Васидов. Определение скорости эксхаляции радона из
костных останков. (2021): 191-194.
