本文轉載自公眾號「把科學帶回家」（ID：steamforkids）
真酒，也就是用穀物、葡萄或者水果釀造的酒，都具有一定微弱的放射性，而用合成酒精勾兌的假酒卻沒有。利用真假酒的輻射性差異，就可以鑑定酒的真假了。另外，二戰後的一段時期裡生產的酒還能輻射伽馬射線。
當然，所有活著的生物因為相同的原理都具有輕微放射性。不必因此害怕真酒。
作者 七君
你知道嗎？每750毫升真酒每分鐘會發生400次放射性衰變。
這是加州大學伯克利分校的物理學教授 Richard Muller 的計算。他說，用穀物、葡萄或者水果釀造的酒都具有這種（微量的）放射性。
但是假酒卻沒有這種輻射性，因為假酒是勾兌的，也就是說是用石油產品製造出來的酒精做的（酒精是乙醇）。一些黑心假酒商甚至會用石油產品製造的甲醇充當乙醇。
雖然這些假酒所含的酒精和真酒中的酒精的分子式沒有任何差別，但是它們所含的碳元素略有不同，而這就是它們放射性差異的來源。
只要活著你就有放射性
是這樣的，真酒的酒精來自最近採收的植物。植物從大氣中吸收二氧化碳，而大氣因為經常接受宇宙射線的照射，因此有時大氣中的氮原子會變成碳14。
在大氣中，每萬億個碳原子裡有1個是碳14。雖然聽起來碳14挺罕見的，但是只要動植物還活著，它們的身體就會吸收和累積來自大氣的碳14。植物靠光合作用獲得大氣裡的碳14，動物靠吃植物或其他動物獲得碳14。但是它們死亡以後，碳（包括碳14）當然不會增加了。
碳14是一种放射性同位素，它們會隨時間逐漸消失。它們消失的時候，實際上發生了貝塔衰變，變成氮、電子和反中微子。所以死了不久的生物，以及活著的生物，都具有一定的放射性。
碳14的貝塔衰變過程釋放出氮、電子和反中微子。
這就是真酒帶有放射性的本質原因了。
根據死亡生物的放射性，就可以計算它們的碳14含量，進而推斷它們生活的年代。考古學常用的放射性碳定年法，或者說碳14定年法，用的就是這個原理。對於食品來說，用基於碳14的 ASTM D6866 測試也可以鑑定其中來自生物的成分的含量。
檢測酒裡的酒精來自石油，還是來自植物的測試叫做 ASTM D6866。ASTM D6866是ASTM 國際標準組織（前身為美國材料試驗協會）制定的標準測試方法，它的原理就是利用碳14的放射性來鑑定樣本中生物基的含量。
但是，死了太久的生物，它們體內的碳14就差不多都衰變完了，就不再具有放射性。這是因為，碳14的半衰期只有5730年，也就是說，每過5730年，就有一半的碳14消失。
就拿石油來說，石油的本體是百萬年前的古生物，它們體內的碳當然也來自大氣，它們活著的時候原本也含有碳14。
但是在幾百萬年後，留在石油裡的碳14還剩多少了呢？按照碳14的半衰期，一萬年後，只剩25%，兩萬年後，只剩6%，四萬年後就只剩0.002%了，更何況百萬年之後呢。
可想而知，石油裡的碳14少到幾乎無法檢測。也是因為這個原因，碳14定年法能測定的動植物生存時期一般也是在5萬年以內。
工業酒精通常是用乙烯通過水化法製造的，而乙烯來自石油，所以，用工業酒精勾兌的假酒沒有放射性。
乙烯能催熟水果，同時也是衡量一個國家石油化工水平的標誌。
特殊年代的酒帶有特殊的輻射
當然，有一些假酒，指的並不是用工業酒精勾兌的酒，而是冒充陳釀的新酒。而冒充陳釀的假酒卻有個特徵：能輻射伽馬射線。
法國波爾多大學的物理學家 Philippe Hubert 就是鑑定假冒年份的紅酒的專家。
法國波爾多大學的物理學家 Philippe Hubert 擅長利用核物理鑑定酒的年份。
@ C J Walker/Courtesy of William Koch
這不是說 Hubert 是品酒專家，他鑑酒的方式和他的專業息息相關：「我們鑑酒靠的是酒的放射性。很多人把酒拿過來，讓我們來鑑定它是不是真的。」
Hubert 首先把紅酒放到檢測儀裡，蓋上能阻擋射線的鉛制擋板，接著開始記錄紅酒發出的伽馬射線。
伽馬射線可以穿透玻璃酒瓶，因此不需要開瓶就能驗。根據紅酒輻射出的伽馬射線，就可以鑑定紅酒裝瓶的時間了。
按照生產年份，波爾多紅酒的銫137的放射性（毫貝克勒爾/升）曲線。該曲線被用於鑑定紅酒的真假。
@CENBG
伽馬射線為什麼能鑑定酒的時間？
這是因為，如果紅酒（或任何釀造酒）能輻射出伽馬射線，這就說明裡面含有銫137這种放射性同位素，因為銫137能衰變為鋇137m，而鋇137m衰變時會釋放出伽馬射線。殺腫瘤的那種伽瑪刀，用的就是伽馬射線。
銫137是一種主要由核裂變產生的放射性的物質，是鈾235裂變產生的。在人類研發出核彈之前，地球上並沒有銫137這個元素，而現在地球上的環境裡的微量銫137幾乎都是20世紀40-60年代間的核試驗或核事故產生的。
二戰時的原子彈，美國和蘇聯的冷戰，1986年的車諾比核事故都會向大氣釋放銫137。隨著核沉降物的沉澱，銫137遍布全球。
銫137飄落在葡萄上和種植葡萄的土地上，被葡萄吸收，最後又被製成了酒，所以40年代後製造的葡萄酒都能釋放出伽馬射線。
當然，不僅紅酒會有伽馬輻射，我們的衣服、食物、身體都因為核沉降物而含有微量的銫137。
換句話說，因為銫137這個來自20世紀後半頁的人造物，70年以內的陳釀都有可能輻射伽馬射線，而40年代前裝瓶的紅酒裡不可能出現銫137這种放射性物質。因此，80年以上的古董級拉菲什麼的不可能含有銫137，自然也不會輻射出伽馬射線了。
18世紀的古董級拉菲被儲存在波爾多拉菲·羅斯柴爾德酒莊裡。
@Adam Woolfitt/Corbis
看到這裡很多愛喝酒的人可能要嚇尿了。怎麼紅酒還會往外射伽馬射線，喝了這麼多酒，難道一直在接受伽馬射線輻射嗎？
別怕，實際上40年代以後生產的酒的輻射性很弱，這是因為銫137的半衰期是30年，也就是每過30年，一瓶酒裡的銫137就減少一半。因此90年代生產的酒，現在的銫137含量接近0，大約每瓶紅酒的輻射只有0.01-1貝克勒爾（Bq），很難檢測出了。
假冒年代的酒的輻射性如此之弱，弱到為了防止環境中的伽馬射線影響檢測，Hubert 的酒鑑定的實驗室被設置在地下1千米的地方。而且屏蔽酒樣本的鉛也是古羅馬時代，公元元年不久後熔制的鉛，這樣裡面的放射性幹擾物也少。
法國波爾多原子能研究中心（CENBG）的科學家正在鑑定紅酒的年份。
@Regis Duvignau/Reuters /Landov
光有這樣的檢測條件還不夠。像這樣高端的酒年代鑑定技術出現在90年代，因為檢測銫137的技術主要是依靠那時剛剛被發明的鍺半導體檢測儀。沒有這種敏感的檢測設備，40年代後的真酒裡的微量銫137是沒法檢測的。
總之看完今天的故事我們明白，活著的生物就具有放射性。
如果害怕碳14的輻射，最好晚上不要找人一起睡，因為和一個活人一起睡一年，獲得的輻射量為10微希沃特，相當於吃了10根香蕉（香蕉含有天然放射性元素鉀40）。
在8人宿舍裡，每天大家緊緊抱成一團一起睡大通鋪的同學一年後受到的輻射量相當於不知不覺被人餵了70根大香蕉。
對了，一個人在一天之內吃掉1千萬根香蕉的話會死於輻射（一根香蕉的輻射量為1微希沃特，致死輻射量是10希沃特/天），小朋友在家不要模仿哦。
無標註圖片來自網絡。
參考資料儲存於石墨：
https://shimo.im/docs/RpVG3chGtXTKJKG9/
來源：把科學帶回家
編輯：Quanta Yuan