热释光断代不需要依靠标准器进行比较,所以它是一种绝对断代的方法. 因为陶瓷的胎和釉中含有各种各样的矿物晶体,如石英、长石和方解石等,其中石英晶体含量最大,同时具有最强的热释光效应. 石英的主要成分是SiO2. 这些晶体在受到核辐射(如α,β和γ等射线)的作用时,在微观结构上产生了变化,并积累了相应的能量. 因此若把陶瓷样本加热,可观察到物理学上的“热释光”现象,这些矿物晶体在历史上积累的能量会以发光的形式释放出来,而且热释光的强度与它们所累积接受的核辐射数量成正比. 由于陶瓷器件所接受的核辐射主要来自于陶瓷本身和自然环境所含的微量放射性杂质(如铀、钍、钾40等) ,它们的放射性剂量相对恒定,因此热释光的强度便和受辐射时间的长短成正比.
一件古陶瓷在当年的烧制过程中,它胎土中的石英、长石、方解石等矿物晶体千万年原始累积的热释光能量都会因烧制时的900—1300°C高温而全部释放掉,就像是把“热释光时钟”重新拨回零.从它烧成之日开始,该陶瓷器将重新积累热释光信息,相当于“热释光时钟”重新运转. 在该器件进行热释光检测时测量得到的热释光信息,是与它的烧制后时间长短成正比的,热释光方法就是通过测量所累积的辐射能,计算出该器件烧制后距离现在的时间,从而达到断代的目的,这就是热释光方法的基本原理. 由于器件累积的受辐射信息完全储存在它本身中,只需在该器件上取样检测即可断代,而不必与相应窑址的出土样品数据进行比对,所以这是一种绝对断代方法,是很准确可靠的.
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