熱釋光測年

熱釋光是陶器中放射性雜質和周圍環境發出的微弱的核輻射,通過長期作用在陶質器物中產生的一種效應。

基本介紹

  • 中文名:熱釋光測年
  • 學科:化學
  • 原理:核輻射
  • 性質:名詞
熱釋光測年原理,熱釋光斷代,

熱釋光測年原理


這些放射性雜質主要有U、Th 系列核素和40K,以及適量的磷光物質石英等晶體,它們的半衰期很長(大於109年),故而將它們視為每年提供大小恆定的固定照射劑量放射源。而陶器中的礦物晶體石英長石方解石晶格缺陷受到上述放射性核素發出的α、β和γ放射照射時,會產生自由電子,這些電子常被晶陷俘獲而積聚起來。在石英、長石晶粒被加熱到1500℃以上時,這些被俘獲的電子會從晶陷中逃逸出來,並以發光的形式釋放能量,即熱釋光,而石英等晶體就成為磷光體。一件陶器樣品加熱時發射的熱釋光越強,其年代越長,反之則短。陶器在燒制過程中,經過500-1000℃左右的高溫,陶器粘土中的礦物晶體釋放原來貯藏的熱釋光。熱釋光不同於一般加熱後的熾熱發光,它是放射性能量儲存的標誌。釋放完後,陶器晶體繼續接受、貯藏大小恆定的固定輻射能,這些輻射能是陶器燒成後開始增加的,可以作為陶器年齡的標誌,換句話說,熱釋光測定的是樣品最近一次受熱事件以來所經歷的時間。這個輻射能為陶器總的吸收劑量累積劑量,統稱“古劑量”。然而每件陶器的內部放射性物質含量和外部提供的輻射劑量不一樣,況且一旦陶器埋藏在地下,周圍土壤放射性射線電對陶器有作用,所以需要測定器物各自的年劑量,即每年提供給陶器中磷光體輻射吸收劑量。它由陶器內部放射性物質提供的α、β劑量,陶器埋葬土壤提供的Y劑量和宇宙空間提供的宇宙射線年劑量四部分組成。陶器的熱釋光總年劑量與陶器燒制後產生的時間成正比。

熱釋光斷代

熱釋光斷代有好幾種方法。主要有:(1)利用細顆粒測定年代。將樣品碎片夾碎,懸浮使之分離,將懸浮的顆粒沉積到圓盤上去測量;(2)利用夾雜物測定年代。一般利用陶器中的石英晶體;(3)前劑量法測定年代。根據靈敏度變化規律測出熱釋光值。(4)還有其他方法,如相減技術、鋯石長石技術、薄片技術等。

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