Termolüminesans Tekniği

Termolüminesans Tekniği

Bu teknik esas itibarıyla, daha önce bir ısıl işleme tabi tutulmuş objeler için kullanılır. Tekniğin esası; arkeolojik buluntunun en son ısıtıldığı zamandan bu yana absorbladığı radyasyonun ölçümlenmesine dayanmaktadır. Bu radyasyon miktarı değerlendirilerek buluntunun yai tayini yapılmaktadır.

Buluntuda, geçen süre içinde radyasyonu tutan ve “tuzak” olarak adlandırabileceğimiz oluşumlar meydana gelir. Bunların dengeli hale dönmesi farklı zaman aralıklarında olabilir. Termolüminesans tekniği için “derin tuzak” adı verilen uzun süreli tuzaklar önem arzetmektedir. Bu tuzaklar kendiliklerinden bozulmazlar. Tuzakları boşaltmanın bir yolu maddeyi ısıtmaktır. Bu nedenle, termolüminesans ölçüm yapabilmek için buluntudan miligram mertebesinde toz kırıntı alınır. Bu toz hazırlanarak, ısıtılır ve yayınlanan radyasyon ölçümlenir. Bu teknikle α, β, γ ve kozmik radyasyonlar ölçümlenebilir. Ölçümlemelerde dikkat edilecek bir husus radyasyonun hem iç ve hem de çevreden kaynaklanabileceğidir. Fazla olarak, α termolüminesans ölçümlemeleri ayrı bir özen ister.

Termolüminesans tekniğiyle, genellikle % 6-8 dolayında bir hatayla yaş tayini yapılabilmektedir.

Termolüminesans (TL) ile arkeolojik yaş tayininde keramik içindeki kristal yapılı mineral tanecikleri kullanılır. Yaygın olarak kuvars ve feldspar tanecikleri bu amaç için uygun bulunmuştur.
Tanecik boyutlarına bağlı olarak belli başlı iki yöntem geliştirilmiştir:

İnce tanecik yöntemi : Bu yöntemde boyutları yaklaşık 10 mikrometre düzeyinde olan tanecikler kullanılır.(Zimmerman 1971)

İri tanecik yöntemi : Bu yöntemde ise 100 mikrometre ve daha büyük boyutlardaki tanecikler kullanılır.(Fleming, 1970, Mejdahl 1969-1972)

Bu yöntemlerin ikisinde de başarı sağlanmış ve tayin edilen yaşlarda hata %10’un altına düşürülmüştür.(Aitken 1974) Ancak bu yöntemlerin kullanılmasında yıllık radyasyon dozu hesaplanırken çevre aktivitesinin ve keramik içindeki U,Th miktarının bulunması gerekir. İri tanecik yönteminin birçok üstünlüklerine karşın çevre aktivitesini ölçmek olanağı olmayan buluntuların tarihlendirilmesinde kullanılamaz.

Kısaca nedenini açıklayalım:
Bir keramik içindeki herhangi bir noktada yıllık radyasyon dozu yaklaşık 2 rad gibi yüksek bir değerdir. Bunun %85 kadarı α (alfa) radyasyonundan kaynaklanır. Ancak, α ların TL verimi β (beta) ve γ (gama) radyasyonlarına oranla çok düşüktür ve yaklaşık 0.07 düzeyindedir. (Fleming 1966) Ayrıca α ların etki mesafesi kısa olduğu için ( 24 m) tanecikleri iç kısımlarına giremezler, daha çok dış kısımlarını etkilerler. Ne varki bu kısımlar, örnek hazırlanırken HF ile yapılan temizleme sırasında eriyip gider. Geriye α ların ulaşamadığı iç kısımlar kalır. Sonuç olarak α dozu yaklaşık 0.003 rad/yıl düzeyine iner. Bu da çevreden gelen β ve γ dozlarının önemini arttırır;çevre aktivitesinin sağlıklı bir şekilde ölçülmesini gerektirir. Bu ölçme yapılmazsa söz konusu yöntemle yaş tayine yapılamaz.

Böyle durumlarda zirkonla yaş tayini geçerli bir seçenek olarak ortaya çıkmaktadır.
Keramik içinde çok az miktarda zirkon tanecikleri de vardır. Yaş tayini bakımından zirkonun en büyük özelliği, kuvars’ın tersine, içindeki çok yüksek düzeyde radyoaktif uranyum bulunmasıdır.(50-300 ppm) Bundan dolayı α dozu zirkon taneciklerinde 50 rad/yıl düzeyindedir, ve bu da “α- verimliliği” göz önünde bulundurularak hesaplanmış bir değerdir.

Bu yöntemle yaş tayini yapmak için doğal TL (N1) ölçülür. Örnek karanlıkta t süre (6-8 ay) bekletilir ve tekrar TL(N2) ölçülür.

Yaş(yıl)=(N1/N2)*t (yıl) ifadesinden yaş hesaplanır.

Yorum yazın