كيف تسهم التقنيات النووية في التحقيقات الجنائية؟

تُعَدُّ الأشعة السينية من الأدوات التحليلية الأكثر استخداماً في مجال التحليل الجنائي. والتقنيات القائمة على انبعاث الأشعة السينية هي تقنيات حساسة وموثوق بها يمكن تطبيقها على عينات صغيرة جداً ولا تؤدي، في معظم الحالات، إلى إتلاف الأدلة. وفي العادة، تتيح التقنيات المرتكزة على الأشعة السينية الحصول على نتائج في دقائق، ويمكن استخدامها لإجراء تحليلات متعددة بسرعة. وإضافةً إلى ذلك، يسهل نقل المعدات المحمولة للتصوير بالأشعة السينية، ويمكن إذاً استخدام هذه التكنولوجيا في التحقيقات التي تُجرى في مواقع الجرائم.

ومن شأن التقنيات القائمة على الأشعة السينية أن تساعد في الكشف عن العناصر الموجودة في جميع أنواع المواد تقريباً وقياس تركيزها. ويمكن أن تساعد على تحليل تركيبة المواد في الأتربة والمخدرات والمعادن وتحديد مصدرها. وتساعد الأشعة السينية أيضاً على إجراء فحوص مقارَنة للدهان والفلزات ومخلفات الطلقات النارية وعلى إجراء فحوص طبية.

ويستخدم العلماء معدات مثل أجهزة قياس الطيف القائمة على تألق الأشعة السينية أو السنكروترونات لتعريض عينة من مواد الاختبار لحُزم الأشعة السينية. وتتفاعل الحُزم مع الذرات الموجودة في العينة، مما يؤدي إلى انبعاث إشعاعات يمكن التقاطها واستخدامها لتحديد العنصر الذي تعود إليه الذرات. 

التحليل بالتنشيط النيوتروني هو تقنية تقوم على دراسة التفاعل بين النيوترونات المتدفقة والمادة الجاري فحصها من أجل تحديد "بصمات العناصر" في العينة، أي بعبارة أخرى التركيب النظيري الدقيق الذي يوفِّر معلومات عن عمر العينة ومنشئها.  

وحين تُعرَّض العينات لوابل من النيوترونات خلال التحليل بالتنشيط النيوتروني، تطلِق ذراتها جُسيمات و/أو إشعاعات يمكن التقاطها وتحليلها بواسطة جهاز كشف متخصص. ويمكن أن يساعد ذلك على تحديد العناصر التي تتكون منها العينة وعمر العينة ومنشئها. وفي العادة، يُستخدم التحليل بالتنشيط النيوتروني لتحليل تركيبة المواد في الرصاصات بغية تحديد منشئها باستعمال عينات صغيرة جداً. وفضلاً عن ذلك، من شأن التحليل الذي يُجرى باستخدام هذه التقنية أن يكشف عن تركيبة عناصر الشَعر، الأمر الذي قد يساعد على كشف تفاصيل جديدة في قضية ما، مثل وجود مخدرات أو مواد سامة أخرى في الجسم.

ويمكن أيضاً استخدام التحليل بالتنشيط النيوتروني لمعرفة منشأ الأغذية الفاخرة وتحديد المنتجات المزوَّرة مثل فطر الكمأ، وذلك عن طريق تشعيعها بالنيوترونات والتقاط أشعة غاما المنبعثة من النُويات الذرية للعناصر الكيميائية في عينة صغيرة من فطر الكمأ. ومن شأن التقاط هذه الأشعة أن يساعد على ربط العناصر في العينة بمكان محدَّد. وإضافةً إلى ذلك، يمكن استخدام التحليل بالتنشيط النيوتروني للتثبُّت من أصالة أنواع أخرى من الأغذية الفاخرة.

التحليل بحزم الأيونات هو تقنية نووية أخرى تُستخدم بصورة متزايدة في التحقيقات الجنائية. وفي هذا النوع من التحليلات، تُستخدم معجلات الحزم الأيونية لزيادة سرعة الأيونات أو الإلكترونات، مما ينتج حزمة من الجُسيمات المشحونة. وعندما تُعرَّض عينات الأدلة الجنائية لحزمة من الأيونات، تنبعث منها إشعاعات يمكن التقاطها وتحليلها. وبفضل استخدام الأيونات، يمكن للمحققين فهم تركيبة العينة ومنشئها، وهو أمر قد يساعدهم على تحليل المخدرات ومخلفات المتفجرات والطلقات النارية، وكشف تزييف القطع الأثرية أو الفنية القديمة. وعند تحديد عمر العينات وتركيبتها، يمكن استخدامها بمزيد من الفعالية كأدلة في التحقيقات.

وعلى سبيل المثال، من شأن مخلفات الطلقات النارية أن تساعد على التحقيق في الجرائم العنيفة المرتكبة باستخدام الأسلحة النارية. ومخلفات الطلقات النارية هي سحابة من الأبخرة والجُسيمات تتكون عند إطلاق الرصاص من السلاح الناري. وتساعد التقنيات النووية مثل التحليل بحزم الأيونات على كشف المكونات غير العضوية الناجمة عن إطلاق الرصاص، وهو ما يساعد بدوره على كشف الجُسيمات الصغيرة الموجودة على الأغراض المرتبطة بإطلاق النار (مثل ملابس المشتبه فيه أو حتى يديه) لتأكيد هوية مُطلِق النار.

ويتيح التحليل بحزم الأيونات للمحققين وضع جدول بالعناصر يساعدهم على تحليل أجزاء معيَّنة من الأدلة وكشف الآثار الدقيقة للمواد المجرِّمة، مثل المخلفات المتناهية الصغر الموجودة على قطع صغيرة جداً من الملابس.

واستُخدمَت حُزم الأيونات أيضاً لتحليل شظايا الزجاج في حوادث الصدم والفرار، وهو أمر قد يكون مفيداً في التحقيقات المتعلقة بالجرائم المرتبطة بقيادة السيارات. وتبيِّن الدراسات أن الجمع بين التحليل بحزم الأيونات والتعلُّم الآلي يتيح تحديد أطرزة ومصنِّعي السيارات التي تطايرت شظايا زجاج من نوافذها، وذلك بدقة تصل نسبتها إلى 80 في المائة.

التأريخ بالكربون المشع هو تقنية يُستخدم فيها أحد نظائر الكربون هو الكربون-14 من أجل تحديد العمر الحقيقي للقطع القديمة المصنوعة من مواد عضوية وكشف القطع الفنية المزوَّرة. وتتيح هذه التقنية تأريخ قطع يصل عمرها إلى 000 50 سنة، وسبق أن ساعدت عدداً من المحققين على التثبُّت من أصالة لوحات فنية وتماثيل وغيرها من القطع القديمة القيِّمة.

وعلى سبيل المثال، استخدم خبراء في عام 2019 تقنية التأريخ بالكربون المشع لكشف نسختين مزيفتين من لوحتين فنيتين شهيرتين إحداهما من الفن الانطباعي والثانية من الفن التنقيطي. وبعد تحليل ألياف قماش اللوحتين، تبيَّن أنهما رُسِمَتا بعد وفاة الفنانين اللذين نُسِبتا إليهما، وبذلك اكتُشِف أن اللوحتين مزيفتان.