Свидания ЭСР - №1

Введение

ЭПР-датирование - это новый метод датирования в диапазоне от ~ 60 тысяч лет назад до 2 миллионов лет назад, в период, когда применение радиоуглеродного датирования проблематично. Каждый радиоактивный изотоп распадается в соответствии со своим периодом полураспада и испускает α- или β-частицы или γ-лучи. Излучение радиоактивных элементов в земле составляет от 3 до 6 мГр (грей) в год, а космические источники вносят около 0.2 мГр в год. Даже при таком слабом естественном излучении радиационные повреждения в материалах генерируют неспаренные электроны. Это повреждение создается даже при искусственном облучении. Если естественное излучение продолжает излучать с постоянной интенсивностью и если неспаренные электроны генерируются пропорционально дозе облучения, количество неспаренных электронов в материале должно увеличиваться пропорционально прошедшему времени, и поэтому становится возможным метод датирования. Доступны и другие методы датирования, в том числе измерение радиационного повреждения, например, методы термолюминесценции (TL) и оптически стимулированной люминесценции (OSL). Они основаны на том же принципе, что и метод СОЭ, но методы обнаружения отличаются.

СОЭ знакомства

При датировании ЭПР, чтобы увеличить сигнал ЭПР, генерируемый естественным излучением, образец облучают γ-лучами искусственно. После облучения измеряется повышенная интенсивность сигнала ЭПР и экстраполируется обратно к точке, где интенсивность сигнала равна 0, для оценки суммарной дозы облучения в естественных условиях (рис. 1: метод аддитивной дозы). В качестве альтернативы сигнал гасится нагреванием и т. д., а затем облучается до точки, в которой исходная интенсивность сигнала восстанавливается (метод регенерации сигнала). Если предположить, что естественная радиация (годовая мощность дозы) постоянна, то возраст можно получить следующим образом:

Дата ＝ Суммарная доза облучения / мощность дозы в год

Применимый диапазон метода определения возраста СОЭ

Применимый диапазон составляет от нескольких тысяч лет до ~ 2 миллионов лет. Наука о земле связана с датами движения тектонических плит и событиями изменения земной коры, такими как извержения вулканов в четвертичную эпоху. Для применения датировки ЭПР необходимо соблюдение определенных условий: образцы не содержат элементов (например, переходных металлов), которые мешают измерению ЭПР, и что радикалы и дефекты решетки, вызванные естественным излучением, остаются в течение периода датирования.
Многие исследования доказали, что датирование методом ЭПР является надежным для образцов кораллов, раковин, костей, кварца и т. д., поэтому его начали использовать в таких широких областях, как науки о Земле, антропология, археология, геология и т. д. (таблица 1).
Дата, полученная с помощью датирования ЭПР, должна быть помещена в контекст других методов датирования и геологической информации.

Справка

Мотодзи Икея (1987): ESR (электронный спиновой резонанс), датировка, IONICS, стр. 210.
Мотодзи Икея (1993 г.): «Новые применения электронно-спинового резонанса, датирования, дозиметрии и микроскопии», World Scientific, стр. 500.