- února 1940 otevřel průlom v jaderné chemii dříve nepředstavitelné okno do historie: objev uhlíku-14. Tento radioaktivní izotop, původně považovaný za příliš nestabilní na měření, se stal základním kamenem radiokarbonového datování, což způsobilo revoluci v archeologii, paleontologii a našem chápání starověkých civilizací.
Hledejte efemérní izotop
V polovině 30. let vědci teoretizovali o existenci izotopu uhlíku s neobvykle těžkým jádrem – dvěma neutrony navíc. Převažující předpoklady však naznačovaly, že jeho poločas rozpadu by byl pro praktickou detekci příliš krátký. Ernest Lawrence, ředitel Berkelovy laboratoře, se neohromil, v roce 1939 pověřil chemiky Martina Kamena a Samuela Rubina, aby ji našli.
Téměř rok jejich úsilí nepřineslo žádné výsledky. Převládal názor, že se rozpadne příliš rychle na to, aby byl užitečný. Toto počáteční selhání ukazuje na společný problém vědeckého výzkumu: někdy nejdůležitější objevy vyžadují sledování toho, co se zdá nemožné.
Náhodný průlom
V lednu 1940 vše změnil zoufalý experiment. Kamen a Rubin bombardovali vzorek grafitu uvnitř cyklotronu, primitivního urychlovače částic, deuterony (jádra těžkého vodíku). Cíl: přimět uhlík absorbovat neutrony a stát se těžší, radioaktivní formou. Po 120 hodinách nepřetržité práce Kamen, vyčerpaný a dezorientovaný, opustil laboratoř. Nakrátko ho zadržela policie, spletla si ho s uprchlým zločincem.
Po návratu Rubin našel ve vzorku slabé známky radioaktivity. Během následujících dvou týdnů přečistili uhlík na oxid uhličitý a měřili jeho radioaktivitu pomocí Geigerova počítače. K jejich překvapení se uhlík-14 nerozpadl rychle, jak se předpovídalo. Jejich počáteční výpočty ukázaly poločas rozpadu tisíce let, což bylo číslo, které bylo později zpřesněno na asi 5 730 let.
Od základní vědy k historickému objevu
Následky byly jasné okamžitě. Jak vědci poznamenali ve své publikaci z 15. března 1940 v Physical Review Letters, uhlík-14 s dlouhou životností měl obrovský potenciál pro chemické, biologické a průmyslové aplikace. Kamen a Rubin několik let používali izotop ke sledování cest ve fotosyntéze.
Plná síla uhlíku-14 však byla realizována až v roce 1949, kdy James Arnold a Willard Libby z University of Chicago prokázali jeho užitečnost při datování organických materiálů. Změřením poměru uhlíku-14 ke stabilnímu uhlíku mohli přesně odhadnout stáří starověkých artefaktů a fosilií. Libbyho průlomová práce mu vynesla v roce 1960 Nobelovu cenu za chemii.
Dědictví komplikované historií
Je tragické, že historie není bez svých temných zvratů. Samuel Rubin zemřel při nehodě v laboratoři v roce 1943 a Martin Kamen byl během Red Scare pronásledován. Jeho spojení s hudebníky a údajné levicové sympatie vedly k jeho propuštění z Berkeley a výslechu před výborem Sněmovny reprezentantů pro neamerické aktivity. Přestože Kamen nebyl nikdy usvědčen z provinění, nesčetně let ho pronásledovala nepodložená obvinění.
Objev uhlíku-14 je důkazem síly vytrvalosti a náhody. Nejen, že pokročila jaderná věda, ale také způsobila revoluci v naší schopnosti rekonstruovat minulost a spojila nás s civilizacemi dávno zaniklými. Odkazy Kamena a Rubina slouží jako připomínka toho, že vědecký pokrok často přichází za cenu lidských obětí a že i ty nejobjektivnější objevy mohou uvíznout na křižovatce dějin.
