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怎样利用碳14 和碳12 测算文物年龄

我对 北京天鉴量子文物鉴定仪 的认识

大家好,如果您还对怎样利用碳14 和碳12 测算文物年龄不太了解,没有关系,今天就由本站为大家分享怎样利用碳14 和碳12 测算文物年龄的知识,包括怎么测算文物的年龄的问题都会给大家分析到,还望可以解决大家的问题,下面我们就开始吧!

本文目录

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相对年代:指各种遗迹和遗物在时间上的先后关系

一文看懂 碳十四 如何测定文物年代

对于文物的断代,主要指针对陶器、瓷器、青铜器、金银器等等一类使用周期短、变化较明显,具有不同时代风格(style)的器物进行类型学上的分析。但需要注意的是,类型学所指的是逻辑发展序列和相互关系,西周早期可能有商晚期风格的青铜器,这可能是由于周人将商人的工匠所俘获,制造的青铜器带有商代风格。但此时在历史时期中已进入西周时期,断代时就不能说这是商代的青铜器了,只能说具有商代风格。

但需要注意的是,类型学的作用不仅仅是在研究器物演变规律,还能够分析不同区域不同文化间的文化特征及相互间关系。

绝对年代:指器物距今年代。(需要注意的是国际上公认的距今所指的“今”,是1950年为标准)

这里要提的主要就是C14测年:

碳14是碳元素的一种具放射性的同位素,于1940年2月27日有加州大学伯克利分校放射性实验室的马丁·卡门和萨姆·鲁本首被发现。它是透过宇宙射线撞击空气中的氮原子所产生。碳-14原子核有6个质子和8个中子组成。其半衰期约为5,730±40年,衰变方式为β衰变,碳14原子转变为氮-14原子。由于在有机材料中含有碳-14,因此根据它可以确定考古学,地质学和水文地质学样本的大致年代。

在地球上有99%的碳以碳-12的形式存在,有大约1%的碳以碳-13的形式存在,只有兆分之一(0.0000000001%)是碳-14,存在于大气中。

由于其半衰期达5,730年,且碳是有机物的元素之一,我们可以根据死亡生物体的体内残余碳14成份来推断它的存在年龄。生物在生存的时候,由于需要呼吸,其体内的碳14含量大致不变,生物死去后会停止呼吸,此时体内的碳14开始减少。由于碳元素在自然界的各个同位素的比例一直都很稳定,人们可透过测量一件古物的碳14含量,来估计它的大概年龄。这种方法称之为放射性碳定年法。。

这个方法估计的大气碳-14含量通过植物年轮(最多可推算到大约10000年前)或者洞穴堆积物(例如钟乳石,最多可推算到大约45000年前)来推算。根据这个推算(更确切的说)对比年轮和洞穴堆积物就可以建立起碳-14的年代变化模型,从而获得其它样本的年龄。

不过,碳14测年法最大测算时间不超过6万年,而且所测得的年代有颇大的误差。而且他的假定-大气中的碳14浓度是不会随时间而改变,也与事实有落差。此外,碳14测定法亦有可能受到火山爆发等自然因素影响,因为在火山喷发时将地下大量气体和物质带到大气中,从而影响碳-14在某区域大气中的含量。所以,若没有其他年代测定方法(如:利用树木的年轮)来检订,单单依赖碳14的测年数据是完全不可靠的。随着现代工业的高速发展和大量化石燃料的应用,古代深藏地下的碳-14被排放到大气中并进入生物循环,放射性碳定年法的结果因此也十分容易受到干扰。

误差:

目前运用(AMS)加速器质谱测年:一是样品用量少,只需1~5毫克样品就可以了,如一小片织物、骨屑、古陶瓷器表面或气孔中的微量碳粉都可测量;而常规碳——14测年法则需1~5克样品,相差3个数量级。二是灵敏度高,其测量同位素比值的灵敏度可达10-15至10-16;而常规碳——14测年法则与之相差5~7个数量级。三是测量时间短,测量现代碳若要达到1%的精度,只需10~20分钟;而常规碳——14测年法却需12~20小时。

怎样利用碳14 和碳12 测算文物年龄

碳14是碳元素的3中同位素之一(C-12,C-13,C-14)。碳14每5730年衰变为一半,大气中的碳14也一样会衰变减少,但同时宇宙射线会导致其他元素转变为碳14,这两种左右会达到一个平衡,因此古代大气中的碳14是相对恒定的(近代化石燃料的使用导致了近代以来碳14的稀释),由于活的生物体与大气有有机质(含碳)的交换,活生物体的碳14含量应相当于大气中的水平,生物体死亡后,碳14继续衰变减少,而没有大气中碳14的补充进入,因此会持续减少,根据余留碳14的含量,可以估算出其有机质文物的时代(实际是有机体死亡时代)。测量碳14在3种碳同位素中的含量,通常有常规法和加速器质谱仪两种方法,现在多用后者,一般只需要含几毫克碳的有机质样品,国内有多加研究机构或实验室可以进行碳14测年,但样品排队周期较长。碳12、碳13是碳的稳定同位素,不会衰变。

好了,文章到此结束,希望可以帮助到大家。

考古学家们怎么就知道文物的年龄

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