Termoluminesenssiajoitus

Termoluminesenssiajoitus on eräs ajoitusmenetelmä, jolla voidaan määrittää tuhansien – satojen tuhansien vuosien ikäisten esineiden tai aineiden ikä. Menetelmä perustuu kiteisten mineraalien saaman säteilyannoksen mittaamiseen kuumentamalla niitä. Kuumennettaessa ainetta siitä lähtee heikkoa valoa, joka on termoluminesenssia. Termoluminesenssiajoituksella saadaan selville, milloin mineraaleja sisältävä esine (esimerkiksi keramiikkaa) tai aine (esimerkiksi sedimenttiä) on viimeksi kuumennettu.

Kun mineraaleja sisältävää esinettä kuumennetaan yli 550-asteiseksi, se vapauttaa säteilyä, jonka määrä riippuu esineen iästä. Esimerkiksi kvartsissa ja maasälvässä luonnon taustasäteily ja kosminen säteily aiheuttavat joidenkin perustilassa olevien elektronien siirtymisen viritystytiloille. Useimmiten viritystilat purkautuvat pian, mutta joissain tapauksissa elektroni loukkuuntuu hilavirheen takia. Kuumennus purkaa nämä loukkuuntuneet viritystilat, mikä saa esineen hohtamaan heikosti valoa. Tämä valo on termoluminesenssia.

Nuorten esineiden ajoituksessa menetelmä on melko tarkka, mutta vanhojen ajoituksessa hyvin epätarkka. Menetelmä vaatii taustasäteilyn tuntemista. Tämänhetkinen taustasäteily mitataan yleensä kahdella kuumennuksella. Kahden kuumennuksen välillä kertynyt taustasäteily on pohjana iänmääritykselle. On mitä todennäköisintä, että taustasäteily kuitenkin vaihtelee satojen tuhansien vuosien kuluessa kohtalaisen paljon ja lisää menetelmän epätarkkuutta.

Iänmääritys