Kỹ thuật hạt nhân có thể được sử dụng để phân tích các mẫu bằng chứng pháp y liên quan đến tội phạm, từ buôn bán ma túy đến giết người hoặc làm giả. Kỹ thuật bức xạ (tia X), phân tích kích hoạt neutron, phân tích chùm ion và xác định niên đại bằng carbon phóng xạ là một trong những phương pháp phổ biến nhất, có thể bổ sung cho các phương pháp truyền thống trong điều tra pháp y. Thông qua việc phân tích các đặc tính hóa học và vật lý của vật liệu, như DNA hoặc dấu vân tay, các kỹ thuật này giúp liên kết các mẫu bằng chứng được lấy tại hiện trường vụ án với thủ phạm.
Kỹ thuật hạt nhân giúp các chuyên gia phân tích dấu vết cực nhỏ từ các mẫu bằng chứng tại hiện trường, hạn như thành phần vật liệu, tóc, da người,….Điều này mang lại nhiều thông tin không thể khám phá bằng các phương pháp truyền thống như tuổi của các tác phẩm nghệ thuật bị làm giả hay xác định liệu một cá nhân có bị đầu độc hay không. Hơn nữa, các kỹ thuật bức xạ gần như không làm hỏng hiện trạng vật chứng như các phương pháp khác, chẳng hạn như việc sử dụng hóa chất để phân tích, có thể làm thay đổi tình trạng ban đầu của các bằng chứng dạng dễ vỡ. Do đó, sau khi được phân tích bằng kỹ thuật hạt nhân, các bằng chứng đó vẫn có thể được đảm bảo cho các phân tích thêm.
Kỹ thuật hạt nhân phân tích bằng chứng liên quan đến công tác điều tra tội phạm như mảnh vật liệu, vỏ đạn hoặc các dấu vết từ đất, cát (Nguồn: Maria Platonova/IAEA).
Kỹ thuật X-quang trong Pháp y
Bức xạ tia X là một trong những công cụ phân tích được sử dụng rộng rãi nhất trong pháp y. Các kỹ thuật tia X rất nhạy và đáng tin cậy, chúng có thể áp dụng cho các mẫu rất nhỏ và trong hầu hết các trường hợp không phá hủy bằng chứng. Các kỹ thuật X-quang có khả năng cho kết quả trong vài phút và thực hiện nhanh chóng nhiều phân tích quan trọng. Ngoài ra, thiết bị X-quang xách tay có thể dễ dàng vận chuyển, cho phép sử dụng trong các cuộc điều tra tại chỗ. Các kỹ thuật X-quang có thể giúp phát hiện sự hiện diện và đo lường nồng độ của các nguyên tố trong hầu hết các loại vật liệu. Phương pháp này giúp phân tích thành phần vật chất của đất, thuốc hoặc khoáng chất và xác định nguồn gốc của chúng. Tia X cũng giúp kiểm tra so sánh sơn, kim loại hoặc vết súng bắn và trong các kiểm tra y tế. Các nhà khoa học sử dụng các thiết bị như máy phổ huỳnh quang tia X hoặc synchrotron để phân tích mẫu vật liệu thử nghiệm. Các chùm tia tương tác với các nguyên tử của mẫu, giải phóng bức xạ, phát hiện dấu vết và xác định nguyên tố tạo ra các nguyên tử vật chất đó.
X-quang đã giúp phát hiện nhiều mấu chốt phạm tội. Ví dụ, ảnh chụp X-quang răng của Ted Bundy – một kẻ giết người hàng loạt ở Hoa Kỳ – đã giúp cơ quan thực thi pháp luật kết tội (Nguồn: Florida State Photographic Collection).
Phân tích Kích hoạt neutron (NAA) trong Pháp y
Phân tích kích hoạt neutron là kỹ thuật sử dụng nguyên lý tương tác giữa chùm tia neutron và vật liệu nghiên cứu để xác định “dấu vết nguyên tố” của mẫu điều tra, hay nói cách khác, thành phần đồng vị chính xác cung cấp thông tin về tuổi và nguồn gốc của nó. Trong NAA, khi các mẫu bị bắn phá bằng neutron, các nguyên tử của chúng giải phóng các hạt và/hoặc bức xạ, thu thập và phân tích bằng máy dò chuyên dụng. Điều này có thể giúp xác định mẫu được làm bằng gì, bao nhiêu tuổi và nó đến từ đâu.
NAA đã được các nhà điều tra sử dụng giúp xác định số lượng chính xác nguyên tố hóa học hoặc các đồng vị cụ thể của một nguyên tố trong mẫu bằng chứng phạm tội. Kỹ thuật này được sử dụng trong các cuộc điều tra pháp y về vụ ám sát Tổng thống Hoa Kỳ John F. Kennedy (Nguồn: A. Vargas/IAEA).
NAA thường được sử dụng để phân tích thành phần vật chất của đạn nhằm truy tìm nguồn gốc của chúng, ngày cả khi các mẫu rất nhỏ. Ngoài ra, phân tích bằng kỹ thuật này có thể tiết lộ thành phần nguyên tố của tóc, giúp khám phá những chi tiết mới của vụ án. Ví dụ: sự hiện diện của ma túy hoặc các chất độc hại khác trong cơ thể. NAA cũng có thể được sử dụng để xác định nguồn gốc của thực phẩm và xác định các sản phẩm giả, ví dụ như nấm cục, bằng cách chiếu neutron lên chúng và bức xạ gamma phát ra từ hạt nhân nguyên tử của các nguyên tố hóa học trong mẫu nấm cục. Khi bức xạ này được phát hiện, nó giúp khớp các nguyên tố trong mẫu với một vị trí cụ thể. Nó cũng có thể được sử dụng để xác định tính xác thực của các sản phẩm thực phẩm cao cấp khác.
Phân tích chùm tia ion (IBA) trong pháp y
Phân tích chùm ion (IBA) là phương pháp hạt nhân đang được sử dụng trong điều tra tội phạm. Đối với loại phân tích này, máy gia tốc chùm ion được sử dụng để tăng tốc độ của các ion hoặc electron, tạo ra chùm hạt tích điện. Khi các mẫu bằng chứng pháp y được đặt vào chùm ion, chúng sẽ phát ra bức xạ có thể được thu thập và phân tích. Sử dụng các ion cho phép các nhà điều tra hiểu được thành phần và nguồn gốc của mẫu, giúp phân tích ma túy, chất nổ và dư lượng thuốc súng, đồ tạo tác hoặc tác phẩm nghệ thuật lịch sử giả mạo. Việc xác định độ tuổi và thành phần của các mẫu mang lại hiệu quả trong việc làm bằng chứng cho các cuộc điều tra. Ví dụ, dư lượng thuốc súng có thể giúp điều tra tội phạm bạo lực liên quan đến súng. Dư lượng thuốc súng bắn là không gian và các hạt thoát ra từ đạn nổ trong súng. Các kỹ thuật hạt nhân, như phân tích chùm ion, giúp phát hiện các thành phần vô cơ có nguồn gốc từ phát súng để phát hiện các hạt nhỏ trên các vật dụng liên quan đến vụ nổ súng (ví dụ: trên tay hoặc quần áo của kẻ tình nghi) nhằm xác nhận danh tính của kẻ bắn súng.
Phân tích chùm ion không phá hủy các đối tượng nghệ thuật đã được sử dụng tại Viện Jožef Stefan ở Slovenia (Nguồn: JSI/Ziga Smit)
IBA cho phép các điều tra viên tiến hành lập bản đồ nguyên tố, giúp phân tích các phần cụ thể và phát hiện dấu vết nhỏ của vật chứng, như các hạt cặn siêu nhỏ trên các bộ phận đặc biệt của quần áo. Các chùm ion cũng đã được sử dụng để phân tích các mảnh thủy tinh từ các vụ tai nạn, hữu ích trong việc điều tra các tội phạm liên quan đến xe cộ. Các nghiên cứu cho thấy rằng thông qua sự kết hợp giữa IBA và trí tuệ nhân tạo, các mảnh kính từ cửa sổ ô tô có thể được truy vết từ các mẫu ô tô và nhà sản xuất khác nhau với độ chính xác lên tới 80%.
Xác định niên đại bằng carbon phóng xạ trong pháp y
Máy quang phổ khối gia tốc được lắp đặt tại Trung tâm xác định niên đại và chẩn đoán (CEDAD) của Đại học Salento, sử dụng để xác định niên đại bằng carbon phóng xạ (Nguồn: Đại học Salento)
Xác định niên đại bằng carbon phóng xạ là phương pháp sử dụng đồng vị carbon-14 để xác định tuổi thực của các đồ vật, được làm bằng vật liệu hữu cơ và phát hiện các tác phẩm nghệ thuật giả mạo. Kỹ thuật này có thể xác định tuổi của các đồ vật lên tới 50.000 năm tuổi và giúp nhiều cuộc điều tra xác định tính xác thực của các bức tranh, tượng và các đồ vật lịch sử có giá trị. Ví dụ: vào năm 2019, các chuyên gia đã sử dụng phương pháp xác định niên đại bằng carbon phóng xạ để xác định tranh giả của hai bức tranh nổi tiếng: một bức thuộc trường phái Ấn tượng và một bức thuộc trường phái Pointillist. Phân tích các sợi vải cho thấy chúng được sản xuất sau cái chết của các nghệ sĩ, điều này giúp xác định rằng các bức tranh là giả.
Các kỹ thuật hạt nhân phổ biến khác cũng có thể được sử dụng trong điều tra, như kỹ thuật phân tích đồng vị ổn định để phát hiện gian lận thực phẩm. Phân tích đồng vị ổn định là kỹ thuật được sử dụng để xác định nguồn gốc và tính xác thực của các loại thực phẩm khác nhau, cho phép các chuyên gia phát hiện và truy tố những cá nhân liên quan đến pha trộn thực phẩm (ví dụ: bán thực phẩm chất lượng thấp dưới nhãn hiệu cao cấp). Các đồng vị ổn định có thể được đo bằng thiết bị chuyên dụng, phát hiện những khác biệt nhỏ nhất về tỷ lệ giữa các dạng nhẹ và nặng của một nguyên tố hóa học. Phân tích như vậy cung cấp bằng chứng về một loại thực phẩm cụ thể để đảm bảo rằng nó đến từ đúng khu vực và sử dụng các thành phần xác thực được mô tả trên nhãn.
Từ khóa: Kỹ thuật hạt nhân; điều tra tội phạm; Phân tích chùm tia ion (IBA); Phân tích Kích hoạt neutron (NAA)
– CMD&DND –
