Termoluminiscenčna analiza

Povzetek

Termoluminiscenčna analiza je sodobna metoda, ki so jo najbolj izpopolnili na univerzi v Oxfordu. Arheologom lahko da precej zanesljive podatke o starosti keramike. Nekatere radioaktive primesi (uran, torij, kalij 40) dobimo tudi v keramiki, četudi v zelo nizkih koncentracijah. Te snovi stalno oddajajo radioaktivne žarke, ki jih vežejo nase mineralni delci v glini, predvsem kremen in živci (feldspati). Tako se v mineralih leto za letom kopiči ta izsevana energija in minerali postanejo nekakšna časovna ura. Ko ob preiskavi segrevamo keramiko na 300° do 350° C, se nakopičena energija sprošča kot svetloba. Množina tako oddane svetlobe — termoluminiscence (TL) je direktno proporcionalna skupni dozi sevanj, ki so se nakopičila v mineralih. Visoke temperaturne stopnje (nad 500° C) popolnoma uničijo termoluminiscenco. Kadar keramiko žgo v lončarskih pečeh, se energija, ki seje nakopičila v glini v geološki preteklosti, popolnoma izniči. Toda po žganju v peči se energija spet začne kopičiti in narašča proporcionalno s časom. TL, ki jo pri preiskavi izžari kos keramike, bo torej proporcionalna starosti, se pravi času, ki je pretekel, odkar je bila žgana. Metodo TL lahko na kratko opišemo takole: a. Izračunamo »ekvivalentno dozo«, to je celokupno energijo, ki se je nakopičila v koščku keramike. To dobimo tako, da primerjamo naravno in umetno krivuljo termoluminiscenčnega sevanja. Naravno TL sevalno krivuljo dobimo tako, da majhno množino v droben prah zmlete keramike postopno segrevamo do določene temperature. Pri tem s fotocelico merimo množino izsevane termoluminiscence, merilec pa nam hkrati registrira množino izsevane TL in temperaturo. Umetno termoluminiscenčno sevalno krivuljo pa dobimo tako, da obsevamo kos keramike z natančno določeno dozo radioaktivnosti. S tem dobimo njeno sprejemljivost za TL na podlagi radioaktivnih sevanj. Potem še izmerimo in registriramo njeno žarilno krivuljo. Po primerjavi obeh žarilnih krivulj bomo dobili ekvivalenčno dozo za preiskovani kos keramike. b , 1 . Določimo letni radioaktivni kvantum kosa keramike: izmerimo lastno (notranjo) dozo sevanja, to se pravi, izmerimo jakost alfa in beta žarkov keramike same. b , 2 . Izmerimo in ocenimo letno dozo radioaktivnega sevanja okolice, to je izmerimo jakost alfa in beta žarkov v tleh, v katerih je ležala keramika. Če ni nobenih podatkov o tleh, si lahko pomagamo z metodo odštevanja. S kombinacijo metode preiskave drobnega praška in preiskav »vključkov« lahko dobimo starost, neodvisno od tega, koliko je prispevala k dozi neposredna okolica. b , 3. Ocenimo, koliko so k dozi prispevala kozmična sevanja. Starost keramike dobimo tako, da delimo »ekvivalentno dozo« z letno dozo sevanja