Thermoluminescence, wat is het

Toepassing

In de archeologie wordt de techniek gebruikt om aardewerken voorwerpen zoals potten en borden te dateren. Wanneer deze op een opgraving aangetroffen zijn op de plek waar ze ooit achtergelaten waren en daarna niet meer verplaatst (we noemen dat: in situ) kan men ook de opgravingssite zelf dateren. Daarnaast is er een andere belangrijke dateringsmethode: Radiocarbon die nog steeds verbeterd wordt en geijkt , of beter gekallibeerd kan worden door deze methode. Ook is het een beproefde methode voor musea en verzamelaars om hun keramiek of aardewerken kunstvoorwerpen op echtheid te controleren. Dus het spoort vervalsingen op! Daarnaast worden er nog steeds nieuwe toepassingen gevonden.

Principe

Kort gezegd wordt alles op aarde door de van nature aanwezige straling bestraald. Daardoor raken objecten zoals aardewerk heel zwak geladen met deze straling in de vorm van electronen. Deze electronen kunnen in aarderwerk geen kant op en raken verstrikt in het materiaal (soort kristalstructuren) waarvan aardewerk is gemaakt. Door het bakken van keramiek of aardewerk bij temperaturen van rond de 500 graden Celsius of hoger, kunnen deze electronen ontsnappen. Dit is een natuurlijk proces. Omdat door de tijd heen aardewerk weer blootgesteld is aan straling in onze atmosfeer, worden aardewerken objecten weer opgeladen met deze zwakke vorm van straling. Nu kan men door verhitten alle electronen die na het maken van het aardewerk zijn gevangen in de wand van de pot weer vrijmaken. Nu zal een aardewerken pot die heel oud is veel meer electronen gevangen hebben dan een net nieuwe pot.

Methode

Hoe bepaald men nu de leeftijd van bijvoorbeeld een oude Romeindse aardewerken pot. Dat kan door de pot aan te bieden aan een laboratorium waar thermoluminescence dating kan worden uitgevoerd. Deze zijn schaars en de dichtsbijzijnde en bekendste is waarschijnlijk die van de Oxford Universiteit in Engeland. Door de pot in een over te verhitten tot zeker 500 graden Celsius worden de gevangen electronen vijgemaakt. Dit lijkt op het bakproces van aardewerk end e pot zal mooi rood gaan gloeien net als heel heet ijzer net uit het vuur bij een smit. Door de tijd van het gloeien te meten en deze tijdsmeting te vergelijken met een grafiek (deze heet een gloeicurve) kan men bepalen hoe langgeleden de pot voor het eerste gebakken is. In de gloeicurve is de duur van het gloeien afgezet tegen de tijd. Hoe langer de pot nagloeit na opnieuw verhitten hoe meer electronen gevangen zaten in het aardewerk. Hoe ouder het aardewerk is.

Bereik

Aardewerk werd voor het eerst zo´n 10.000 jaar geleden gemaakt. De methode werkt dus voor aardewerk datering tot ongeveer 8.000 jaar voor Christus. Maar de methode kan tot ongeveer 500.000 jaar oude objecten ingezet worden. Denk hierbij aan obsidiaan pijlen en speerpunten, hiervoor is de methode ook geschikt. Obsidiaan is een glasachtig gesteente dat door vulkanische werking ontstaat en dus ook in het verleden door hele hoge temparaturen verhit is geweest.

TL analyse inzetten voor vervalsingen

Bij het testen van een kunstwerk (van aarderwerk of ook klei) kan men beantwoorden of:

• de klei oud dan wel hedendaags is;
• de klei restauratie materiaal bevat;
• de klei organisch restauratiemateriaal bevat, zoals PVA;
• TL kan het ‘samengaan’ van niet bij elkaar horende onderdelen opsporen door TL signalen van verschillende monsters te vergelijken.

PVA is een bindmateriaal dat wordt gebruikt om archeologisch materiaal te hechten. Dit kan het gevolg zijn van restauratie of van het feit dat PVA is gebruikt om oude klei in poedervorm te verbinden om een nieuw kunstproduct te creëren. Als een monster organisch materiaal bevat zal een onderscheidend TL signaal worden verkregen.

Verder lezen

Engelse link: Thermoluminescence

Nederlandse link: Wetenschapelijk artikel