核考古学

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核考古学(nuclear archaeology)是由核科学技术与考古学相结合而形成的新型交叉学科。包括考古样品的产地研究、考古样品的年代测定、考古样品制作工艺的研究。[1] 
中文名
核考古学
外文名
nuclear archaeology
学科性质
新型交叉学科
特    征
由核技术与考古学相结合而形成

核考古学考古产地研究

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由于历史上曾发生过的种种事件,导致今天发掘的考古文物地点有时并不是其真正产地。为此可用灵敏度高、准确度好、基体效应小、具备不破坏性分析多元素分析能力的中子活化分析技术、同步辐射分析方法等,通过分析考古样品的化学组成,对其产地作出科学判断。中子活化方法由于其准确度高,在国际比对分析中常被用作仲裁分析方法。此法灵敏度高,取样量很小,而且已实现对微克级考古样品的分析,因此特别适用于稀有文物的分析。另一种值得指出的核分析方法是瞬发γ中子活化分析法,该法利用反应堆引出的冷中子束,可对长、宽、高达几十厘米或更大的考古样品进行不破坏性分析,因此在考古样品组成分析中具有独特作用。此外,X射线荧光分析、质子激发X射线分析和同步辐射X射线荧光分析基于同样的原理实验方法亦具有相似性,在考古样品组成分析中各有其应用特点,在青铜器古陶瓷古兵器等鉴定中具有重要作用。[1] 

核考古学考古年代测定

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利用放射性核素“时钟”测定考古样品的年代。由于放射性核素的衰变性质是一种核性质,其半衰期仅与核结构有关,而与考古样品存在环境的物理化学性质基本无关,因此考古样品的年代学实际上就是同位素年代学。其中应用最广的是14C常规纪年法。常规测定考古样品中14C含量的方法是用低水平β计数器测定14C原子核的衰变数目,由于该法的灵敏度低,因此需要大量的样品,并作很长时间的测量,这对珍贵的考古样品是不现实的。为此,建立了基于加速器质谱学14C纪年法。由于该法测量的是14C的原子数目,因此分析灵敏度比常规14C法提高了几个量级,从而供14C加速器质谱测定年代的样品量可大大减小,一般只需几十毫克,甚至几毫克,测量时间亦大为缩短,同时还拓宽了年代测定范围。另一类利用辐射剂量测定的非放射性核素纪年法,包括热释光法电子自旋共振法和核径迹法等,它们的原理相同,即样品中由环境放射性产生的辐照效应与该样品的辐照历史(指样品年龄及其环境的辐射物质量)相关。原则上这类纪年法可适用于相当宽的测年范围,而在实际使用时,有许多干扰因素会影响测年误差。[1] 

核考古学考古制作工艺研究

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这类研究中常用穆斯堡尔谱学离子束分析、瞬发γ射线分析等核技术,提供有关古冶金学、古陶瓷学等信息。基于原子核无反冲γ射线共振吸收效应的穆斯堡尔谱学,具有极高的能量分辨率,利用该方法可测定样品的晶格结构、有序度、缺陷、氧化态电子组态、配体数目等科学资料。在穆斯堡尔谱学实验中最常用的核素57Fe,因此特别适用于古代铁器样品的研究。此外,还有117Sn、119Sn和一些稀土核素等可用作穆斯堡尔谱源,故对青铜器文物的制作工艺研究亦有重要价值。这类研究的一个典型实例是,中国复旦大学中国科学院上海原子核研究所利用离子束分析技术,研究了湖北江陵望山一号楚墓出土的越王勾践剑,结果表明,在2,500年前,古代中国人在冶金热处理方面就已掌握了铬化等先进处理工艺技术[1] 
参考资料
  • 1.    词条作者:柴之芳.《中国大百科全书》74卷(第二版)物理学 词条:核考古学:中国大百科全书出版社,2009-07:222页
词条标签:
非文化 文化