Student World

Luminiscenční metody se v archeologii používají k datování archeologických nálezů, jsou tedy obdobou notoricky známého radiokarbonu. Na několik otázek týkající se těchto metod nám odpovídá Ladislav Nejman z Australské univerzity v Canbeře. Ve své disertaci se Nejman zabývá přechodem středního a mladšího paleolitu v oblasti Moravy a při svých výzkumech využívá právě luminiscenšních datovacích metod.

Jak to tedy vlastně vypadá, když se "kope ve tmě"?

Zkusím to vyložit trochu podrobněji. Metoda opticky stimulované luminiscence je jedním ze způsobů, kterými se určuje stáří archeologických nálezů. Neodborníka zaujme především speciální průvodní rys, který v tomto případě provází odběr vzorků: Na odkrývaný materiál nesmí při jeho vyzvednutí z geologické vrstvy dopadnout ani paprsek denního světla…
Někteří čtenáři již zřejmě slyšeli o datovací metodě tzv. termoluminiscence, která se používá především k určování stáří keramických zbytků. Zkoumanou keramiku přitom určitým způsobem rozžhavíme a následně změříme emisi záření, kterou vydávají střepy. Podstatou metody je, že intenzita vyzařování závisí na době, která uplynula mezi dvěma vypáleními. Tímto způsobem můžeme tedy zjistit, kdy byla keramika nebo i třeba popsaná hliněná destička vypálena poprvé – nejen úmyslně, ale třeba i náhodou při destrukci celého tehdejšího sídliště. Z dob, kdy ještě nebyla známa keramika, lze takto datovat i jiné spálené předměty, např. kameny z pravěkého ohniště.
Existují i relativně nové metody více či méně termoluminiscenci příbuzné, které archeologové zatím používají jen krátce. Jedním z takových postupů dosud u nás téměř nepoužívaných postupů je i metoda OSL. Používali jsme je kromě moravských nalezišť i ve slovenské Dzeravé skále. U nálezů starých 40 000 let se totiž radiokarbonová metoda blíží již hranici své použitelnosti.
Výhodou OSL je také její univerzálnost. Materiál potřebný k datování, především mikrozrnka křemene, je ve vrstvách, kde se objevují archeologické nálezy, prakticky všudypřítomný. Radiokarbon je naproti tomu použitelný pouze za zbytky organického původu.
Zatímco OSL se hodí k určení chvíle posledního osvětlení minerálů, příbuznou metodu ESR (Electron Spin Resonance) lze využít pro datování zubů. V tomto případě měříme množství uranu, který se v zubech akumuluje po zakrytí sedimentem. Metoda ESR již byla na našem území aplikována na nalezišti v Kůlně, kde postup doplnil a ověřil výsledky získané předtím pomocí radioaktivního uhlíku.

Jaká je fyzikální podstata luminiscenčních metod?

Každý materiál obsahuje určité množství radioaktivních prvků. Radioaktivní záření uvolňuje elektrony ze struktury minerálu, a ty se pak hromadí v místech poruch jeho krystalické mřížky. Zahřátím (termoluminiscence) nebo ozářením viditelným světlem (OSL) se elektrony vracejí zpět do elektronových obalů. Přitom se uvolňuje energie ve viditelné oblasti spektra – materiál tedy světélkuje. Čím déle je zkoumaný materiál vystaven radioaktivnímu záření, tím více elektronů se stačí uvolnit a tím mohutnější je pak efekt luminiscence. Jednoduše řečeno, čím je materiál starší (čím delší čas uplynul od posledního zahřátí či ozáření), tím více se mezitím stačil "nabít". Jak vidno, máme zde vlastně co do činění s přírodními měřiči radioaktivity, s jakousi obdobou dozimetrů.
Výsledky získané metodami luminiscence samozřejmě závisejí na míře radioaktivity v okolní půdě. Proto musíme změřit také radioaktivitu pozadí a provést příslušné korekce (čím větší je radioaktivita pozadí, tím bude stáří nálezu relativně nižší).

Jedná se o úryvek sbírky rozhovorů, jejíž vydání se chystá v nakladatelství Dokořán, http://www.dokoran.cz

autor Pavel Houser