Nagoya University

AMS14C 年代測定の法医学的利用(II)

中村俊夫*・太田友子・西田真砂美

名古屋大学年代測定総合研究センター(連絡先: e‑mail:nakamura@nendai.N
agoya‑u.
ac.
jp.phone:
052‑
789‑
3092)

1.はじめに中村ほか (2003) において，名古屋大学加速器質量分析計による 14C 測定の法医学的利用について報告した.ヒトの髪の毛の 14C 濃度から死亡年を，親知らず(第 3 臼歯)の 14C 濃度からおおよその誕生年を推定できることを示した.この度，新たに人家跡から発掘されたヒトの死体について 14C 測定を適用した.これも，前回と同様に殺人事件に関連した資料であったが，時効が成立しており訴訟問題にはならない.本報告では，新たに用いた死体の死亡年推定に用いた資料と根拠について議論する.

2. 年代推定のための背景

2. 1 核実験起源 14C による大気中二酸化炭素の 14C 濃度変動
地球上の 14C は，宇宙線により二次的に作られる中性子と大気中の窒素原子核との核反応により次の核反応式で生成される.地表 1cm 2 あたり毎秒 2 個の 14C が作られるとされる.
14N 十 n → 14C +p 一一一一一一一一一一一一一一一一一(1)

一方，大気圏内の核実験において，原子爆弾による 235U の核分裂や水素爆弾による水素の熱核融合反応により過剰の中性子が作られる.大気圏内で核実験が行われると生成された中性子が大気中に放出されて，式(1) の核反応により大気中にて 14C が作られる.これを人工起源の 14C と称する.

1950 年代後半から 1960 年の始めにかけて，米ソ両国による核兵器開発競争により大気圏内で核実験が実施され，これに伴って大量の 14C が人工的に作られた.核のキノコ雲は成層圏に達している.

大気圏内の核実験による大気中 CO 2 の 14C 濃度の経年変動を図 1 に示す(中村ほか，

1987:Nakamuraetal , 1987) .木曽ヒノキの年輪，サンゴ年輪及び生育した年のわかった松葉について 14C 濃度を測定することにより，対流圏の二酸化炭素の 14C 濃度を求めたものである.図 1 の縦軸のうち左側のム 14C は，試料の 14C 濃度の標準初期 14C 濃度からのずれを，さらに標準初期 14C濃度で除して 1000 分率をとったもの( (2) 式)である.

1000 0/00 は， 14C 濃度が標準初期 14C 濃度の 2 倍であることを意味する.右の縦軸は，標準初期 14C 濃度を 100% としたときの試料の 14C‑120‑
NII-Electronic Library ServiceNagoya University濃度を示す. 200pMC は，14C 濃度が標準初期 14C 濃度の 2 倍であることを示す.

大気圏内で大規模な核兵器実験が行われたが，1962 年には，1963 年には米ソ間の条約により中止され，それ以降は地表下での核実験が主流になった.

1964 年の 14C 濃度のピークは，成層圏内で作られた 14Cの多くが対流圏に降下したためである.

1964 年以降，対流圏内の 14C は，海洋との二酸化炭素交換により大気中から海洋へと移行して，薄められてきた.ここで注意するべきことは，核実験の実施場所が，ほぽ米ソの領土内の限られた地点にあることである.従って，図 1 の 14C 濃度のピークの大きさは，地表で核実験が行われた場所に依存して，強い緯度依存性を示すが，大気圏内核実験が停止された後は，経年と共に徐々に緯度効果は薄れる.しかしながら，実験が開始された前後の 1955-1970 年の問には，大気中二酸化炭素の 14C 濃度には，緯度依存性がある (HuaandBarbetti, 2004) .人体の試料の 14C 濃度を比較する場合には，その人が育った環境における 14C濃度の経年変動と比較しなければならない.一方，

1970 年頃から 2000 年にかけての 14C 濃度の単調な減少区間については，図 l に示される 14C 濃度の変動パターンは全地球的なグローバルものと考えて良い.すなわち，西暦年と 14C 濃度がほぼ一対ーの対応を示す.従ってこの期間については，グローバルな変動パターンを用いて，試料の 14C 濃度から試料の西暦年を推定することができる.

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図 1 大気圏内核実験起源 14C による対流圏

19501射訓1970

1980

1990

歯根完成年

歯根完成年とヒト歯牙コラーゲン中 14C 濃度の関係

図 2二酸化炭素の 14C 濃度の経年変動

2. 2 核実験起源 14C に起因するヒト歯牙コラーゲンの 14C 濃度変動
Nishizawaetal(1990) により得られた，ヒト歯牙コラーゲンの 14C 濃度とその歯根の完成年との関係を図 2 に示す.歯牙コラーゲンの 14C 濃度は，図 1 に示した大気中二酸化炭素の 14C 濃度

よりは1， 2 年遅れて， 1965-1967 年頃に増加を示す.しかもそのピーク値は 550 %0と，同年の大気中二酸化炭素の 14C 濃度よりは低い値を示す.樹木は光合成により大気中の 14C を直接取り込むが，ヒトは食物を介して取り込む.ヒトは雑食性であり，古い食糧も食するため

14C 濃度の立ttム

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ち上がりの時期が大気中二酸化炭素よりも遅れ，かっ 14C 濃度の最大値も低くなるものと考えられる.しかし，この場合にも，ヒト歯牙コラーゲンの 14C 濃度と歯牙が完成する西暦年とがほぼ一対ーの対応を示す(図 2 に示されるように，データ数が不十分で、対応が不明確な箇所もある) .

このデータを使って，試料の 14C 濃度から試料のおおよその西暦年を推定することができる.

3. 死亡年の推定に用いた資料と分析結果

3. 1 14C 測定資料
測定資料として依頼者から提供されたものは次の 2 点である.

資料 1

ヒト歯牙(奥歯)

資料 2

毛髪

1 本

数十本

ここで，毛髪は，図 l から死亡年を推定するために，また，ヒト歯牙は，図 2 からヒトの年齢(生年)を推定するために選んだ.

3. 2 試料調製と 14C 測定
歯牙については既に水酸化ナトリウム水溶液を用いて洗浄してあったため，表面の汚れはほとんど無かった.生前に歯の治療のためにの詰め物がしてあったため，それを機械的に除去し，蒸留水で洗浄した.次にステンレス製の乳鉢で粉末にし，その約 41 ミリグラムを分取した.毛髪についても蒸留水で洗浄したあと乾燥して重量を測定した.約 10 ミリグラムであった.
洗浄し分取したそれぞれの資料を，助燃剤である酸化銅約 500mg と共にバイコールガラス試
験管に詰め，真空装置で排気してガラス試験管内の空気を完全に除去した.次にバイコールガラ
ス管をバーナーで溶かして封じきり，資料，酸化銅の入ったガラス管を電気炉で 900 C に加熱し0て，資料を燃焼して資料に含まれる炭素を全て二酸化炭素に変えた.真空装置を用いて，生成された二酸化炭素を分離・精製し，鉄粉末触媒による水素還元法で二酸化炭素をグラファイトに変えた.グラファイトから直接の分析資料であるグラファイトターゲットを作成して，その炭素同位体組成 (14C /12C , 13C/12C 比)をタンデトロン加速器質量分析装置を用いて測定した.

炭素同イ立体組成比の表示は，さまざまな方法が用いられているが，ここでは，放射性炭素年代測定の標準濃度(西暦 1950 年の標準 14C 濃度として， (14C/12C)AD1950 で表される)に対する千分率で表現する(下記の式 (2) による) .なお，この際に，タンデトロンを用いて測定した 13C/12C比を用いて，試料及び標準体の 14C /12C 比に対して炭素同位体分別の補正を行った.
ム 14C (~) =[(14C/ 12 C)拙叩le ， corr/(14C/12C)A
D
1950 ，∞rr- 1.0]x1000 一一一一一(2)3. 3 測定結果
両試料の種類，試料量，炭素の回収率

ð13C
PDB' 14C 濃度，見かけの 14C 年代，実験室番号を

表 1 に示す.

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NII-Electronic Library ServiceNagoya University

表 l

科学鑑定試料の分析結果

試料の種類

元の試料量

炭素収量(収率)

4.
41mg

ヒトの髪の毛 湯洗浄後

Rsp/RAD19切

見かけの 14C 年代 Lab.#(弘)(ム 14C:(BP 土 1σ)

‑
16.
8t27
1.332:tO.
004 ‑2304:

δ13C

PDB

(45.
4%)

(細い毛が数 (9.72mg 元の量)弘)NUTA2‑8127(332 土 4)十本)41.13mg

奥歯10.65mg

t27
1.273:tO.
004 ‑1943:‑
16.
5(273:t4)25.
9%)(1 本，詰め (奥歯一本を、薬品お (物が残存)

NUT
A2‑8126

よび蒸留水で洗浄後、粉砕して分取)洗浄後の毛髪を燃焼して回収された炭素量は 4.41mg で，炭素収率は 45.4% と前回とほぼ同じ値であった(中村ほか，

2002) .歯牙コラーゲンからの炭素の収率は 25.9% と，前回 (8.57%)に比べて 3 倍程度に大きい.またこれは，通常の歯牙コラーゲン殻の炭素収率(象の牙から抽出した純粋なコラーゲンについては， 40% に近い収率が得られている(池田，2000) )に比べて低かった.

4. 分析結果の解釈

4. 1 結果の解釈について
毛髪中の有機物の 14C 濃度は，その毛髪が人体内で形成された(生えてきた)年にその人体が摂取した食料の 14C 濃度にほぼ等しいと考えられる.食糧の主要部がお米であるとすれば，ほぼその前年に収穫されたお米の 14C 濃度に等しいはずで、ある.従って，毛髪の 14C 濃度=毛髪が生えた前年に収穫されたお米の 14C 濃度=毛髪が生えた前年に形成された樹木年輪の 14C 濃度
33 2--iLトと考えられる.毛髪の 14C 濃度はム 14C=詫写百%である.この{直に相当する樹木年輪の 14C 濃度

は，図 1 からほぼ西暦 1977 年の濃度である.従って，1977 年頃に生えた毛髪と考えられる.

同様に，歯牙中タンパク質であるコラーゲンの 14C 濃度は，その歯牙が人体内で形成された(歯が生えてきた)年にその人体が摂取した食料の 14C 濃度に等しい.食糧の主要部がお米であるとすれば，ほぼその前年に収穫されたお米の 14C 濃度に等しいはずである.

歯牙の 14C 濃度=歯牙が生えた前年に収穫されたお米の 14C 濃度=歯牙が生えた前年に形成された樹木年輪の 14C 濃度

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Nagoya University

測定した歯牙は，第 8 番目の歯(第 3 大臼歯;親知らず)であり，その完成は 18 歳から 25 歳までの幅(平均 2 1. 5 歳)をもっとされる.また歯牙の 14C 濃度はム 14C=273 土 4roo であることから，1965 年頃に形成された歯牙であると推察される.すなわち，1965 年頃には，18-25 歳であったと推察される.

4.2

推定死亡年及び死亡年齢について以上のことから，死体の推定死亡年はほぼ西暦 1977 年頃，その時の年齢は 30-37 歳程度であると推定される.

5.

おわりに

この事件は， 2004 年 8 月に，犯人が 26 年前に女性を殺害したと自首し，供述のとおり死体が発見されたことにより既に解決している.警察の捜査によると，被害者は 1978 年 8 月に殺害され埋められた.女性の年齢は当時 29 歳 (1949 年生)であったとされる.死体から採取した毛髪と歯牙の 14C 年代測定の結果は，この事実とは矛盾しない.

本研究の結果から，死亡年については，毛髪を用いることでおおよその推定が可能で、あることが示された.年齢については，図 2 に示した歯牙コラーゲンの 14C 濃度の基礎データの数が不十分で，明確な結論が出せない部分がある.既に述べたように，親知らずが生える年齢は，個人差があるため，推定年齢の誤差が多少大きくなるのは如何ともしがたいことである.
大気中二酸化炭素の 14C 濃度変動曲線(人工 14C が寄与する期間)から試料生成の西暦年を求めることは，誤差がやや大きいが可能であることがこの研究から示された.今後，さらに事例を増やして研究を進める必要がある.

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fAMS14CMeasurementstoForensicResearches(11)ToshioNAKAMURA*, TomokoOHTAandMasamiNISHIDA(correspondingauthor:e-mail:nakamura@nendai.nagoya-u.ac 必phone:052・ 789圃3082)

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