Χρονολογικές Τεχνικές Φωταύγειας: το Παρόν και το Μέλλον της Έρευνας Δρ. Ν. Ζαχαριάς Χημ. Μηχανικός Ε.Μ.Π. Ινστιτούτο Επιστήμης Υλικών, Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. Δημόκριτος zacharias@ims.demokritos.gr Summer School 2005

προσδεθείτε ... και μην κοιμάστε Eνεργειακό Διάγραμμα μονωτές ή ημιαγωγοί

Χρονολογικές Τεχνικές Φωταύγειας: Θερμοφωταύγεια (ΘΦ), Oπτικά Διεγερμένη Φωταύγεια (OΔΦ) 1964 κεραμικά 1974 θερμασμένα υλικά (ηφαιστειακά, πυριτόλιθοι) 1985 ιζήματα (αιολικά, σπηλαιοθέματα, κελύφη, σκωρίες, ... ΘΦ, 40 χρόνια έρευνας και εφαρμογών

ΟΔΦ, 20 χρόνια παρουσίας, πολλές προσδοκίες 1985 ιζήματα (όλα), ηφαιστειακό υλικό, κονιάματα, κεραμικά … συνδυασμένες ΘΦ/ΟΔΦ χρονολογήσεις (τελευταία 10 χρόνια) και ΕSR / ραδιοάνθρακα / σειρές ουρανίου Ηλικίες από 50 – 1,2 εκατομύρια χρόνια και περισσότερα των 100 άρθρα /έτος σε περιοδικά με κρίση

σήματα ΘΦ σήματα ΟΔΦ

ΧΡΟΝΟΛΟΓΗΣΕΙΣ Dating AGE=De/DR Dosimetry DR = Dα+Dβ+Dγ+Dcos Protocols πολυ-οροκτολογικό κλάσμα (‘foil technique’) ‘μεγάλοι’ κόκκοι (χαλαζία, αστρίων) προσθετική μέθοδος τεχνική ενός δείγματος (SAR) Dosimetry DR = Dα+Dβ+Dγ+Dcos α-counting (‘τεχνική ζευγών’ ‘PIPS/TSAC’) δοσιμετρία φωσφόρων / φορητά σπινθηρόμετρα (NaI)

πρωτόκολλα ΘΦ foil technique SAR (πολυορυκτολογικό) (για αυθεντικότητες)

ανάπτυξη μεθοδολογίας για έλεγχο αυθεντικότητας μαρμάρινων αντικειμένων βασίζεται στον καθορισμό του ρυθμού ελλάτωσης της έντασης ΘΦ ανάλογα μα το βάθος/πάχος δείγματος σε συνδυασμό με την κοκκομετρία του υλικού δίνει απαντήσεις σε ερωτήματα αυθεντικότητας μαρμάρινων αντικειμένων και μνημείων

Διάγραμμα και συσκευή ΘΦ / ΟΔΦ

(well bleached formations) Ιζήματα Θίνες (well bleached formations) Λούτσα, Αττική ΘΦ και ΟΔΦ

μετρήσεις ρυθμού δόσης Age = ED (σήμα φωταύγειας, Gy) / Ρυθμός δόσης (mGy/a = άθροισμα εωτερικής και εξωτερικής) σημαντικά: υγρασία? και U, Th κινητικότητα λύση 1. Ανίχνευση ανισορροπίας / διόρθωση Michael, C.T. Zacharias, N., Nuclear Instruments and Methods, 439, 167-177, 2000 2. Αφαιρετικό μοντέλο (e.g. Vogel J.C., Wintle, A.G., J. of Arch. Sci. 26, 729-733, 1999)

(υπολογισμοί για περιεκτικότητα σε U και Th) PIPS α-counting (υπολογισμοί για περιεκτικότητα σε U και Th) Πλεονεκτήματα Ακρίβεια, γρηγορότεροι υπολογισμοί Υπολογισμοί συγκεντώσεων συγκεκριμένων νουκλιδίων Allows the detection of secular desequilibrium in the samples. A software program has been developed and will be made available.

χρήση φωσφόρων για την περιβαλλοντική δόση Αl2O3:C

απολιθωμένα ασβεστιτικά κελύφη από την περιοχή Περαχώρας, Λουτρακίου   Νέες Εφαρμογές Shells απολιθωμένα ασβεστιτικά κελύφη από την περιοχή Περαχώρας, Λουτρακίου  

Κονιάματα ΟΔΦ (blue light stimulation / UV detection) Βυζανινό οικοδόμημα 12ος αι. μ.Χ. ΟΔΦ (blue light stimulation / UV detection) Σε δείγματα χαλαζία Και ΘΦ (foil technique) σε κεραμικό θραύσμα συνδεδεμένο με το κονίαμα

επιστροφή στα κεραμικά ... χημική ανάλυση του Κομμού, Κρήτης

πιθανοί τρόποι διαφυγής καλίου

Συμμετοχή Καλίου – Χρονολογικές Αποκλίσεις

κεραμική ρωμαικών χρόνων Βαρκελώνη, Ισπανία

συσχέτιση συγκεντρώσεων καλίου – νατρίου και εμφάνισης ζεολίθου

υπολογισμός περιόδου μη-αλλοίωσης χημικής σύστασης Ηλικία = De /DR Ηλικία DR= DRinit1+ DRfint2 Ηλικία Kave= t1Kini + t2Kfin t1 = Ηλικία (Κave – Kfin)/(Kini-Kfin)

– υπολογισμός περιόδου ‘μη αλλοίωσης’ πορεία χρονολόγησης – υπολογισμός περιόδου ‘μη αλλοίωσης’

αρχαιομεταλλουργικών φούρνων χρονολόγηση με ΘΦ αρχαιομεταλλουργικών φούρνων μεγάλα δείγματα (4-5 cm) - αλλαγές ευαισθησίας - ενδείξεις για διαφυγή καλίου προτεινόμενη προσέγγιση: επιλογή κατάλληλων στοιβάδων

(imaginative Applications ξεχωριστές .. (imaginative Applications Beach-Rocks (ψηφιδοπαγείς αιγιαλοί Aνάβυσος Αττική tsunami? tsunami sedimentation on the SE coast of Australia (1-3 ka).. Bryant, E.A., Young, R.W., Price, D.M., Quat. Sci. Reviews, 13, 209-223, 1992 tsunami in Tunisia, the ages suggest an episode from oxygen isotope 5e Wood, P.B., Quat. Geochronology, 13, 513-516, 1994 a TL age of 260±50 years, indicating the Lisbon earthquake of 1755 Dawson, A.G., Hindson, R., Andrale, C., Freitas, C., The Holocene 5, 209-215, 1995

αρχαιολογικού και γεωλογικού υλικού Xρήση τεχνικών Φωταύγειας σε ερωτήματα προέλευσης αρχαιολογικού και γεωλογικού υλικού π.χ. πυριτόλιθοι, οψιανοί, ψηφίδες, κ.α. Διαχωρισμός γεωλογικών θέσεων κοιτασμάτων στεατίτη (Κρήτη, U.K.)

με μιά ματιά

telling the word … Τεχνικές του ενός κόκκου – δείγματος Spatial Resolution Technique: η επανάσταση στις χρονολογήσες φωταύγειας διεπιστημονικές προσεγγίσεις σε κάθε περίπτωση from dawn till night Καλό Καλοκαίρι .....