详细说明
1、熱釋光測年原理
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,長期作用在陶質器物中産生 的壹種效應。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(大于 109 年),故而將它們視爲每年提供大小恒定的固定照 射劑量的放射源。而陶器中的礦物晶體如石英、長石、方解石等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,會産生自由電子,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,而石英等晶體就成爲磷光體。壹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。熱釋光不同于壹般加熱後的熾熱發光 ,它是放射性能量儲存的標志。釋放完後,陶器晶體繼續接受、貯藏大小恒定的固定輻射能 ,這些輻射能是陶器燒成後開始增加的,可以作爲陶器年齡的標志,換句話說,熱釋光測定 的是樣品最近壹次受熱事件以來所經曆的時間。這個輻射能爲陶器總的吸收劑
上 量或累積劑量 ,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壹樣 ,況且壹旦陶器埋藏在地下,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的輻射吸收劑量。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産生的時間成正比。
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,將懸浮的顆粒沈積到圓盤上去測量;
( 2 )利用夾雜物測定年代。壹般利用陶 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、锆石或長石技術、薄片技術等 。