Arkeolojide Lüminesans Arkadaşlık

Lüminesans tarihleme (termolüminesans ve optik olarak uyarılan lüminesans dahil), miktarı ölçen bir tarihlendirme metodolojisidir. Kaya türlerinde ve türetilen topraklarda depolanan enerjiden yayılan ışığın, Geçtiğimiz. Yöntem doğrudan flört tekniğiyani yayılan enerji miktarı, ölçülen olayın doğrudan bir sonucudur. Daha iyisi, aksine radyokarbon tarihleme, lüminesans tarihleme önlemlerinin etkisi zamanla artar. Sonuç olarak, yöntemin kendisinin hassasiyeti ile belirlenen bir üst tarih sınırı yoktur, ancak diğer faktörler yöntemin uygulanabilirliğini sınırlayabilir.

Arkeologlar tarafından geçmişte yaşanan olayları tarihlendirmek için iki lüminesans tarihleme yöntemi kullanılmaktadır: termolüminesans (TL) veya termal olarak bir nesne 400 ile arasındaki sıcaklıklara maruz kaldıktan sonra yayılan enerjiyi ölçen uyarılmış lüminesans (TSL) 500 ° C; ve bir nesne gün ışığına maruz kaldıktan sonra yayılan enerjiyi ölçen optik olarak uyarılmış lüminesans (OSL).

Basitçe söylemek gerekirse, bazı mineraller (kuvars, feldispat ve kalsit), güneşten bilinen bir oranda enerji depolar. Bu enerji, mineral kristallerinin kusurlu kafeslerine yerleştirilir. Bu kristallerin ısıtılması (örneğin çömlek teknesi ateşlendiğinde veya kayalar ısıtıldığında) depolanan enerjiyi boşaltır, daha sonra mineral tekrar enerjiyi emmeye başlar.

TL tarihleme, bir kristalde depolanan enerjinin orada bulunması gerekenle karşılaştırılması ve böylece en son ısıtılan bir tarihle karşılaşmasıdır. Aynı şekilde, az çok OSL (optik olarak uyarılan lüminesans) tarihleme, bir nesnenin en son güneş ışığına maruz kaldığı zamanı ölçer. Lüminesans tarihleme, birkaç yüz ila (en azından) birkaç yüz bin yıl boyunca iyidir, bu da karbon tarihlendirmesinden çok daha kullanışlı hale getirir.

Lüminesans terimi, kuvars ve benzeri minerallerden ışık olarak yayılan enerjiyi ifade eder. feldispat maruz kaldıktan sonra iyonlaştırıcı radyasyon bir çeşit. Mineraller - ve aslında gezegenimizdeki her şey - kozmik radyasyon: lüminesans tarihleme, bazı minerallerin belirli koşullar altında bu radyasyondan hem enerji toplayıp hem de serbest bırakmasından yararlanır.

Arkeologlar tarafından geçmişte yaşanan olayları tarihlendirmek için iki lüminesans tarihleme yöntemi kullanılmaktadır: termolüminesans (TL) veya termal olarak bir nesne 400 ile arasındaki sıcaklıklara maruz kaldıktan sonra yayılan enerjiyi ölçen uyarılmış lüminesans (TSL) 500 ° C; ve bir nesne gün ışığına maruz kaldıktan sonra yayılan enerjiyi ölçen optik olarak uyarılmış lüminesans (OSL).

Kristal kaya türleri ve toprakları kozmik uranyum, toryum ve potasyum-40'ın radyoaktif bozunumundan enerji toplar. Bu maddelerden elektronlar mineralin kristal yapısında hapsolur ve zamanla bu elementlere yapılan kayalar, matrislerde yakalanan elektron sayısında öngörülebilir artışlara yol açar. Ancak kaya yeterince yüksek ısı veya ışığa maruz kaldığında, bu maruz kalma mineral kafeslerde titreşime neden olur ve sıkışan elektronlar serbest kalır. Radyoaktif elementlere maruz kalma devam eder ve mineraller tekrar yapılarında serbest elektron depolamaya başlar. Depolanan enerjinin elde edilme oranını ölçebiliyorsanız, maruziyetin gerçekleşmesinden bu yana ne kadar zaman geçtiğini öğrenebilirsiniz.

Jeolojik kaynaklı materyaller, oluşumlarından bu yana önemli miktarda radyasyon emecektir, bu nedenle insan kaynaklı herhangi bir maruz kalma ısı veya ışık, lüminesans saatini, olaydan bu yana depolanan enerjininkinden çok daha yakın bir zamanda sıfırlayacaktır. kaydetti.

Geçmişte ısıya veya ışığa maruz kalmasını beklediğiniz bir cisimde depoladığınız enerjiyi ölçme şekliniz, o cismi tekrar uyarmak ve serbest bırakılan enerji miktarını ölçmektir. Kristalleri uyararak açığa çıkan enerji ışıkla ifade edilir (ışıldama). Bir nesne uyarıldığında oluşturulan mavi, yeşil veya kızılötesi ışığın yoğunluğu, mineralin yapısında depolanan elektron sayısı ve bu ışık birimleri doza dönüştürülür birimleri.

Akademisyenler tarafından son maruziyetin gerçekleştiği tarihi belirlemek için kullanılan denklemler tipik olarak şunlardır:

• Yaş = toplam lüminesans / yıllık lüminesans edinme oranı veya
• Yaş = paleodoz (De) / yıllık doz (DT)

De, doğal örnek tarafından yayılan örnekte aynı lüminesans yoğunluğunu indükleyen laboratuvar beta dozu olduğunda, DT, doğal radyoaktif maddenin bozunmasında ortaya çıkan radyasyonun birkaç bileşeninden oluşan yıllık doz oranıdır. elementler.

Bu yöntemler kullanılarak tarihlendirilebilen eserler seramik, yanmış taş aletlerocaklardan (TL) yanmış tuğlalar ve toprak ve ışığa maruz kalan ve daha sonra gömülü olan yanmamış taş yüzeyler (OSL).

• çömlekçilik: Çanak çömlek parçalarında ölçülen en son ısıtmanın imalat olayını temsil ettiği varsayılmaktadır; sinyal kildeki kuvars veya feldispattan veya diğer temperleme katkı maddelerinden kaynaklanır. Çömlek kapları pişirme sırasında ısıya maruz kalabilse de, pişirme lüminesans saatini sıfırlamak için asla yeterli düzeyde değildir. Yaş tayini yaş tayininde kullanılmıştır. Indus Vadisi yerel iklim nedeniyle radyokarbon tarihlenmesine dirençli olduğunu kanıtlayan medeniyet meslekleri. Lüminesans, orijinal ateşleme sıcaklığını belirlemek için de kullanılabilir.
• Taş alet: Çatlaklar ve çörtler gibi hammaddeler TL olarak tarihlendirilmiştir; ocaklardan çıkan ateş çatlağı kaya, yeterince yüksek sıcaklıklara ateşlendiği sürece TL ile tarihlendirilebilir. Sıfırlama mekanizması esas olarak ısıtılır ve taş alet üretimi sırasında ham taş malzemenin ısıl işlem gördüğü varsayımı üzerine çalışır. Bununla birlikte, ısıl işlem normalde 300 ila 400 ° C arasındaki sıcaklıkları içerir, her zaman yeterince yüksek değildir. Yontma taş eserlerdeki TL tarihlerinden gelen en iyi başarı, bir ocağa bırakıldığı ve yanlışlıkla ateşlendiği olaylardan kaynaklanmaktadır.
• Binaların ve duvarların yüzeyleri: Arkeolojik kalıntıların ayakta duran duvarlarının gömülü unsurları optik olarak uyarılmış lüminesans kullanılarak tarihlendirilmiştir; türetilmiş tarih yüzeyin gömülme yaşını sağlar. Başka bir deyişle, bir binanın temel duvarındaki OSL tarihi, vakfın son kez bir binada başlangıç ​​katmanları olarak kullanılmadan önce ışığa ve dolayısıyla binanın ilk inşa.
• Diğerleri: Kemik aletleri, tuğlalar, harçlar, höyükler ve tarım terasları gibi nesnelerle çıkmanın bazı başarıları bulunmuştur. Erken metal üretiminden kalan eski cüruf, TL kullanılarak ve fırın parçalarının veya fırın ve potaların vitrifiye astarlarının mutlak tarihlendirilmesiyle de tarihlendirilmiştir.

Jeologlar, uzun, günlük manzara kronolojileri oluşturmak için OSL ve TL'yi kullandılar; ışıldama tarihleme Kuvaterner ve daha erken dönemlere tarih duyguları yardımcı olmak için güçlü bir araçtır.

Termolüminesans ilk olarak 1663 yılında Kraliyet Topluluğuna (İngiltere) sunulan bir makalede açıklanmıştır. Robert Boyleetkisi vücut sıcaklığına ısıtılmış bir elmas tarif. Bir mineral veya seramik numunesinde depolanan TL'den yararlanma olasılığı ilk önce kimyager tarafından önerilmiştir. Farrington Daniels 1950 lerde. 1960'lar ve 70'ler boyunca, Oxford Üniversitesi Araştırma Laboratuvarı Arkeoloji ve Sanat Tarihi için arkeolojik malzemelerin tarihlendirilmesine yönelik bir yöntem olarak TL'nin geliştirilmesine öncülük etti.

Kaynaklar

Forman SL. 1989. Termolüminesansın günümüzdeki dördüncül sedimanlara uygulamaları ve sınırlamaları.Kuaterner Uluslararası 1:47-59.

Forman SL, Jackson ME, McCalpin J ve Maat P. 1988. Utah ve Colorado, ABD'den gelen kolüvyal ve akarsu sedimanları üzerinde gelişmiş gömülü toprakları bugüne kadar termolüminesans kullanma potansiyeli: Ön sonuçlar.Quaternary Science Değerlendirmeler 7(3-4):287-293.

Fraser JA ve Price DM Karşılaştırması. 2013. Seramiklerin termolüminesans (TL) analizi Uygulamalı Kil Bilimi 82:24-30.Ürdün'de Cairns: Site dışı özellikleri bölgesel kronolojilere entegre etmek için TL'yi kullanma.

Liritzis I, Singhvi AK, JK tüyleri, Wagner GA, Kadereit A, Zacharais N ve Li S-H. 2013. .Arkeoloji, Antropoloji ve Jeoarkeolojide Lüminesans Flört: Genel Bakış Cham: Springer.

Seeley M-A. 1975. Arkeolojiye uygulanmasında termolüminesan tarihleme: Bir gözden geçirme.Arkeoloji Bilimleri Dergisi 2(1):17-43.

Singhvi AK ve Mejdahl V. 1985. Tortuların termolüminesans tarihlemesi.Nükleer İzler ve Radyasyon Ölçümleri 10(1-2):137-161.

Wintle AG. 1990. TL'nin loess tarihlemesi üzerine güncel araştırmanın gözden geçirilmesi.Quaternary Science Değerlendirmeler 9(4):385-397.

Wintle AG ve Huntley DJ. 1982. Tortuların termolüminesans tarihlemesi.Quaternary Science Değerlendirmeler 1(1):31-53.