碳14是怎樣測(cè)定年代的?
碳14是怎樣測(cè)定年代的?
? ? ?碳14測(cè)年,又稱碳—14年代測(cè)定法或放射性碳定年法(Radiocarbon Dating),就是根據(jù)碳—14衰變的程度來計(jì)算出樣品的大概年代的一種測(cè)量方法。這一原理通常用來測(cè)定古生物化石的年代。
碳14鑒定法可以鑒定瓷器年代嗎?
碳14鑒定法不可以鑒定瓷器年代,不適合不準(zhǔn)確。
碳14鑒定法只能用于有機(jī)材料,如骨骼、肌體或樹木。它不能直接用作測(cè)定巖石。
碳定年法的作用原理是:碳是大氣、地球、海洋和任何生物體內(nèi)大量存在的自然元素。碳-12是最常見的同位素,約1兆碳原子中只有一個(gè)碳-14。
在上層大氣中當(dāng)?shù)?14(N-14)由于宇宙射線轟擊發(fā)生改變就產(chǎn)生碳-14(一個(gè)質(zhì)子被中子所代替,有效地將氮原子變成碳的同位素)。這種新的同位素被叫做“放射性碳”,因?yàn)樗哂蟹派湫?,不過沒有危險(xiǎn)性。
它自然是不穩(wěn)定的,一段時(shí)間后會(huì)自發(fā)衰變?yōu)榈?14。半個(gè)放射性碳的樣本要衰變成為氮大約要有5,730年。其余的碳的一半的衰變又要經(jīng)過5,730年,再剩下的碳的一半又再要5,730年,依此類推。
擴(kuò)展資料
歷史學(xué)、人類學(xué)和考古學(xué)是三個(gè)截然不同但密切相關(guān)的知識(shí)體系,它們借助過去告訴人類現(xiàn)在。歷史學(xué)家可以知道不同地區(qū)有哪些文化曾經(jīng)興盛,以及它們衰落的時(shí)間。人類學(xué)家可以描述人的生理特征、文化、環(huán)境和社會(huì)關(guān)系??脊艑W(xué)家則證明文物的存在或揭開歷史或人類學(xué)的發(fā)現(xiàn)。
沒有其他任何科學(xué)能像考古學(xué)那樣,毋庸置疑地州態(tài)豐富了人類的歷史??脊艑W(xué)已設(shè)法解開了人類很大一部分未留下記錄的歷史之謎。
和生物科學(xué)不一樣,研究以前人類生活和活動(dòng)殘留的材料對(duì)普通人來說可能并不重要或令人興奮。但是,考古學(xué)旨攜中在了解人類,它是一項(xiàng)超越發(fā)掘?qū)毑?、收集信息和測(cè)定年齡的崇高事業(yè)。正冊(cè)隱源是了解了昔日文化不再存在的原因后,人類才明白了確保歷史不會(huì)重演的關(guān)鍵所在。
多年來,如果不是憑借放射性碳測(cè)年,樹輪年代學(xué),古地磁斷代,氟化物測(cè)年,光釋光測(cè)年以及黑曜石水化分析等技術(shù),考古學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷史文化信息將永遠(yuǎn)都不被人所知。
放射性碳測(cè)年技術(shù)的應(yīng)用已有50年了,它徹底改變了考古學(xué)。碳14測(cè)年迄今仍是一項(xiàng)強(qiáng)大可靠的、廣泛適用的技術(shù),對(duì)于考古學(xué)家和其他科學(xué)家來說極其寶貴。
參考資料來源:百度百科-放射性碳定年法
可以使用碳14檢測(cè)年代但是需要的是有損檢測(cè)
1949年3月,當(dāng)美國(guó)科學(xué)家利比研究碳十四測(cè)年技術(shù)成功并發(fā)表成果時(shí),中國(guó)的大地上卻正激戰(zhàn)正酣,國(guó)共雙方的這場(chǎng)內(nèi)戰(zhàn)吸引了幾乎所有人的目光,對(duì)于這項(xiàng)考古學(xué)革命性的成果,沒有人去注意它。
新中國(guó)成立后,中國(guó)各項(xiàng)事業(yè)都開始啟動(dòng)。1955年,當(dāng)時(shí)的中國(guó)科學(xué)院考古研究所副所長(zhǎng)夏鼐首次關(guān)注到這項(xiàng)技術(shù),并把它向中國(guó)考古界作了介紹,馬上引起考古界強(qiáng)烈反響。當(dāng)時(shí),中國(guó)大地上考古發(fā)掘已取得許多重大發(fā)現(xiàn),尤其是許多史前遺跡重見天日,但對(duì)于它們的年代卻又說法不一,如果我們能夠掌握這門技術(shù),無疑會(huì)給考古界一個(gè)登上新高峰的機(jī)會(huì)。
但是當(dāng)時(shí)的中國(guó)政治風(fēng)潮疊起,考古學(xué)家直到1959年才見到曙光。在夏鼐同志的領(lǐng)導(dǎo)下,中科院物理研究所的年輕物理學(xué)家仇士華、蔡蓮珍夫婦被調(diào)到考古所,中國(guó)第一個(gè)碳十四實(shí)驗(yàn)室正式籌建。
仇斗唯士華,1932年生于江蘇,他自小便酷愛物理學(xué),終于在1952年考入浙江大學(xué)物理系,一年后國(guó)家進(jìn)行高校院系調(diào)整,浙大物理系被并入復(fù)旦大學(xué),仇士華也隨系來到上海,成為復(fù)旦大學(xué)物理系的學(xué)生。1955年畢業(yè),分配到中國(guó)科學(xué)院物理研究所工作。
當(dāng)時(shí)的中國(guó)科學(xué)院物理研究所其實(shí)是隱蔽的核物理研究所,喚州是不可對(duì)外宣傳的機(jī)密單位。要進(jìn)入這樣的單位,除了專業(yè)知識(shí)必須過硬外,還必須通過進(jìn)乎苛刻的政治審查。當(dāng)仇先生與他后來的妻子蔡蓮珍通過重重考驗(yàn)進(jìn)入該所時(shí),二人心中升起一種由衷的自豪。他們決心為祖國(guó)的核物理事業(yè)奉獻(xiàn)出自己的青春才華。
誰知天有不測(cè)風(fēng)云,1957年,全國(guó)性的“反右”運(yùn)動(dòng)開始了。心直口快的仇士華夫婦被打成“右派”,不得不離開心愛的工作崗位,下放到農(nóng)村勞動(dòng)改造。這時(shí)中科院考古所開始進(jìn)行碳十四實(shí)驗(yàn)室的籌建,但考古所自己卻沒有核物理學(xué)方面的人材,不得不向物理所求援,時(shí)任牧師所放射化學(xué)研究室主任的楊承宗向夏鼐推薦了正在蒙難的仇士華夫婦,這時(shí),由于國(guó)家正在進(jìn)行衛(wèi)星研究,大量的技術(shù)工作急需解決,經(jīng)反復(fù)研究,有關(guān)方面終于批準(zhǔn)將原物理所的“右派”們包括仇氏夫婦召回北京。兩月后,即1959年1月,經(jīng)考古所與物理所協(xié)商,中科院組織部批準(zhǔn),仇士華與夫人蔡蓮珍戴著右派帽子來到考古所進(jìn)行二次創(chuàng)業(yè)。
面對(duì)全新的環(huán)境,仇士華興奮不已,但困難是他始料未及的。他們唯一的資料就是利比先生的《放射性碳素測(cè)定年代》原著,沒有任何現(xiàn)成的儀器,沒有任何經(jīng)驗(yàn)。仇士華是個(gè)越困難越大越要奮斗的人,他想,技術(shù)是人創(chuàng)造的,自己的處境總比利比要強(qiáng),通過研究資料,他從零開始,一步一個(gè)腳印,在有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷下,經(jīng)過四年的艱苦奮斗,終于完成了全部設(shè)備的配裝工作,后又用了三年調(diào)試和改進(jìn),1965年中國(guó)自己的碳十四實(shí)驗(yàn)室終于誕生了。
就在仇士華緊張地進(jìn)和銷蔽行樣品盲測(cè)以通過專家驗(yàn)收時(shí),上海的姚文元發(fā)表了著名的《評(píng)新編歷史劇〈海瑞罷官〉》,一年后,文化大革命爆發(fā)了。老右派仇士華被再次打倒,被發(fā)配到明港的一座軍營(yíng)。這里,仇士華遭遇到極為殘酷的折磨。直到1971年,形勢(shì)才有所好轉(zhuǎn)。時(shí)任中科院院長(zhǎng)的郭沫若以“出國(guó)參展文物沒有具體年代”為由,請(qǐng)求調(diào)回碳十四實(shí)驗(yàn)室的人員,以便盡快測(cè)出年代。周恩來親自做出批復(fù),仇士華、蔡蓮珍等人終于擺脫了厄運(yùn),回到自己的工作崗位。然而,實(shí)驗(yàn)室的儀器都被造反派破壞了,他們不等不靠,經(jīng)過艱苦努力,終于修復(fù)設(shè)備,投入緊張的測(cè)年當(dāng)中。十一屆三中全會(huì)后,仇士華和蔡蓮珍都被平反。再之后,實(shí)驗(yàn)室在仇士華的領(lǐng)導(dǎo)下,取得了許多令人震奮的碩果。
比如,北京周口店出土的“山頂洞人”過去一直認(rèn)為距今十萬左右,經(jīng)碳十四測(cè)年,為一萬九千年。再比如早期商城鄭州商城和偃師商城,專家們對(duì)它們的年代誰先誰后,打了多年口水戰(zhàn),后經(jīng)測(cè)年,發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)商城的年代相差在五十年內(nèi),基本上是同時(shí)代的產(chǎn)物。
仇士華他們用的還是常規(guī)法測(cè)年,以當(dāng)時(shí)中國(guó)的技術(shù)和資金實(shí)力,要想短期內(nèi)建立起AMS加速器質(zhì)譜儀,還是件不可能的事。但幸運(yùn)降臨了。由于英國(guó)收縮財(cái)政支出,著名的牛津大學(xué)也被減少資金投入。大學(xué)的一個(gè)加速器被迫關(guān)閉。經(jīng)過研究,校方準(zhǔn)備將此設(shè)備無償贈(zèng)送給某個(gè)第三世界國(guó)家。這時(shí),中國(guó)北大副校長(zhǎng)陳佳洱來到英國(guó),聽到這個(gè)消息,馬上與有關(guān)負(fù)責(zé)人聯(lián)系,把這套設(shè)備爭(zhēng)取過來。牛津大學(xué)提出要求,必須把這套設(shè)備充分利用,為科學(xué)作出貢獻(xiàn)。
專家們經(jīng)過認(rèn)真研究,決定將這套設(shè)備加裝成加速器質(zhì)譜儀,并把重點(diǎn)放在考古、地質(zhì)和生命科學(xué)領(lǐng)域。經(jīng)過五年的努力,建成了中國(guó)第一座AMS實(shí)驗(yàn)室。
夏商周斷代工程啟動(dòng)后,為了把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做好,國(guó)家又投入巨資,購入最先進(jìn)的設(shè)備,把它的技術(shù)水平提高到世界先進(jìn)水平。
用碳14鑒定法鑒定瓷器并不十分準(zhǔn)確。
所謂的“碳十四鑒定”即放射性碳定年法,是利用在自然界中廣泛存在的碳十伍空四來測(cè)量“動(dòng)物和植物”的年齡。在史前和古代,人類活動(dòng)對(duì)地球環(huán)境的影響較小,因而碳十四在自然界中的比例保持恒定,動(dòng)植物在存活的時(shí)候,由于新陳代謝的緣故,其體內(nèi)的碳十四也保持恒定;然而其一旦死亡,體內(nèi)的碳十四就會(huì)不斷衰變,半衰期為5730年,在密封狀態(tài)下與外界差異明顯,這就是碳十四測(cè)年的原理。我們必須要注意到,動(dòng)物與植物都屬于有機(jī)物,然而大多數(shù)文物比如瓷器、陶器、青銅器都屬于無機(jī)物,所以碳十四測(cè)年在考古方腔李瞎面擾派的應(yīng)用十分有限。
碳叢槐14鑒定即放射性碳定年法,是利用在自然界中廣泛存在的碳14來測(cè)量文物的年代枯鄭檔,只沒亂能鑒定有機(jī)生物材質(zhì)的文物,而瓷器是無機(jī)物,根本無法鑒定。
鑒定瓷器目前一般用熱釋光鑒定
理論上可以使用,但是碳十四法主要用來鑒定高古文物,一般指年代比較久遠(yuǎn)檔神的,對(duì)于近代器物,通過碳十四法缺蠢配較難得到準(zhǔn)確時(shí)間,瓷伏指器主要出現(xiàn)在近一千多年,一般不會(huì)用碳十四法來斷代。
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