熱釋光
熱釋光與陶瓷
非導體固體若受到輻射激發會在體內積蓄能量,如把固體加熱此積存能量就會以光的型式釋放出來,這種物理現象叫—熱釋光(TL)。
自然界的礦物,如石英都會有熱釋光的特性。其能量來自土壤中痕量輻射元素,如鈾、釷和鉀-40,這些元素在衰變時放出alpha、beta和gamma等電磁波,礦物晶體長期受到輻射作用積累能量,相當時間後若把礦物加熱就會有TL現象。而TL的强度與礦物晶體所接受的核輻照量成正比。
然而,TL是一次性的現象,也就是礦物在受輻射的作用後只有第一次加熱時才會有光釋放出來。除非重新再接受輻射作用,否則將不會再有發光現象。
自然界的礦物,如石英都會有熱釋光的特性。其能量來自土壤中痕量輻射元素,如鈾、釷和鉀-40,這些元素在衰變時放出alpha、beta和gamma等電磁波,礦物晶體長期受到輻射作用積累能量,相當時間後若把礦物加熱就會有TL現象。而TL的强度與礦物晶體所接受的核輻照量成正比。
然而,TL是一次性的現象,也就是礦物在受輻射的作用後只有第一次加熱時才會有光釋放出來。除非重新再接受輻射作用,否則將不會再有發光現象。
陶瓷與熱釋光
製造陶瓷除主要原料瓷土外還加入其他礦物,如石英、長石和方解石等,這些礦物晶體中含有微量的鈾、釷和鉀等元素,這些元素在衰變時放出輻射在礦物晶體中積累相當的能量當燒製陶瓷時這些能量就以光的型式釋放放出來 — 熱釋光。
換言之,在陶瓷燒制過程中能量都會因高溫加熱而全部釋放掉,就像把熱釋光時鐘撥回零點。此後陶瓷再重新積累熱釋光信號。
熱釋光的强度與它所接受的核輻照量成正比,所以最後所測量得到的熱釋光信號,是與陶瓷的燒製年代成正比
換言之,在陶瓷燒制過程中能量都會因高溫加熱而全部釋放掉,就像把熱釋光時鐘撥回零點。此後陶瓷再重新積累熱釋光信號。
熱釋光的强度與它所接受的核輻照量成正比,所以最後所測量得到的熱釋光信號,是與陶瓷的燒製年代成正比
熱釋光與年代鑒定
一個陶瓷樣品的天然熱釋光測量方法是用輻射同位素放出定量輻射劑量輻照樣品,然後計算引發同量的天然熱釋光所需輻射劑量,此劑量就是該樣品的古劑量。
陶瓷的年劑量(每年得到的天然輻射能量)主要來自樣品內的鈾、釷和鉀。測量鈾、釷和鉀的含量就能算出樣品的年劑量。
年代計算十分簡單,只要將測得的古劑量除以年劑量,即得到一件樣品最後一次受熱以來所經過的時間即年代。
陶瓷的年劑量(每年得到的天然輻射能量)主要來自樣品內的鈾、釷和鉀。測量鈾、釷和鉀的含量就能算出樣品的年劑量。
年代計算十分簡單,只要將測得的古劑量除以年劑量,即得到一件樣品最後一次受熱以來所經過的時間即年代。
年代 = |
古劑量 |
年劑量 |