Termoluminiscenční datování

V minulém čísle jsme se seznámili s radiouhlíkovou metodou určování stáří, dnes představíme další, založenou rovněž na poznatcích jaderné fyziky.

Termoluminiscenční metoda využívá radiačně indukovanou termoluminiscenci. Působením ionizujícího záření mohou být v některých pevných látkách vyraženy elektrony ze svých stabilních poloh v elektronových obalech a zachyceny v metastabilní poloze. Uvolní se opět teprve při dodání energie zvnějšku, např. ohřevem látky. Při následných přechodech mezi jednotlivými energetickými hladinami mohou tyto elektrony emitovat elektromagnetické záření, často ve viditelné oblasti. Počet zachycených elektronů je úměrný dávce záření, světelný tok je úměrný počtu zachycených elektronů.
Stanovení dávky záření se provede změřením světelného výstupu při ohřevu ve speciální pícce. Světelné signály se zachytí a zesílí ve fotonásobiči, přemění na elektrický signál a registrují se.
K datování se tato metoda využívá u materiálů, které prošly tepelným zpracováním při vysokých teplotách, tedy např. vypalovaná keramika, cihly. V okamžiku vypálení byly uvolněny všechny elektrony zachycené v metastabilních polohách v záchytných centrech. V důsledku ozařování takových předmětů od přírodních radionuklidů v samotném materiálu i jeho okolí (především radionuklidy přírodních přeměnových řad a draslíku 40K) a od kosmického záření, se začnou tvořit nová metastabilní centra. Dávka záření, kterou materiál obdržel a kterou můžeme změřit pomocí termoluminiscenční odezvy, je úměrná stáří předmětu od jeho vypálení.
Měřitelné stáří závisí na termoluminiscenční citlivosti materiálu a obsahu přírodních radionuklidů, tok kosmického záření se dá považovat za víceméně stálý. Běžné rozmezí určovaného stáří je 100–10 000 let při chybě 3 %.
(podle materiálů fjfi)