ESR Dating - No.1

Pengenalan

Pentarikhan ESR ialah kaedah pentarikhan baharu dalam julat dari ~60 ribu tahun dahulu hingga 2 juta tahun dahulu, suatu tempoh apabila aplikasi pentarikhan radiokarbon bermasalah. Setiap isotop radioaktif mereput mengikut tempoh separuh hayatnya dan mengeluarkan zarah α atau β, atau sinar γ. Sinaran daripada unsur radioaktif di bumi adalah kira-kira 3 hingga 6 mGy (Kelabu) setahun dan sumber kosmik menyumbang lebih kurang.0.2 mGy setahun. Walaupun dengan sinaran semula jadi yang lemah, kerosakan sinaran dalam bahan menjana elektron tidak berpasangan. Kerosakan ini dijana walaupun dengan sinaran buatan. Jika sinaran semula jadi terus menyinari pada keamatan malar dan jika elektron tidak berpasangan dijana mengikut perkadaran dengan dos sinaran, kuantiti elektron tidak berpasangan dalam bahan harus meningkat mengikut perkadaran dengan masa berlalu, dan kaedah pentarikhan oleh itu menjadi mungkin. Kaedah pentarikhan lain, juga mengukur kerosakan sinaran, cth kaedah pendaran haba (TL) dan pendaran terangsang optik (OSL) tersedia. Ini adalah berdasarkan prinsip yang sama seperti kaedah ESR, tetapi kaedah pengesanan adalah berbeza.

ESR Dating

Dalam pentarikhan ESR, untuk meningkatkan isyarat ESR yang dihasilkan oleh sinaran semula jadi, sinar γ disinari kepada sampel secara buatan. Selepas penyinaran, keamatan isyarat ESR yang meningkat diukur dan diekstrapolasi kembali ke titik di mana keamatan isyarat ialah 0 untuk menganggarkan dos terdedah kasar dalam keadaan semula jadi (Rajah 1: kaedah dos tambahan). Sebagai alternatif, isyarat dipadamkan dengan pemanasan, dsb. dan kemudian disinari ke titik di mana keamatan isyarat asal dipulihkan (kaedah penjanaan semula isyarat). Jika kita menganggap bahawa sinaran semula jadi (kadar dos tahunan) adalah malar, umur boleh diperolehi seperti berikut:

Tarikh ＝ Dos Terdedah Kasar / Kadar Dos setahun

Kaedah Dating ESR Julat Berkenaan

Julat yang berkenaan adalah dari beberapa ribu tahun hingga ~2 juta tahun. Geosains berkaitan dengan tarikh pergerakan plat tektonik, dan peristiwa perubahan dalam kerak bumi, seperti letusan gunung berapi pada era Quaternary. Untuk memohon ESR dating, syarat-syarat tertentu perlu dipenuhi: sampel tidak mengandungi unsur (cth logam peralihan) yang mengganggu dalam pengukuran ESR, dan bahawa radikal dan kecacatan kekisi yang dijana oleh sinaran semula jadi kekal dalam tempoh pentarikhan.
Banyak kajian telah membuktikan bahawa pentarikhan ESR boleh dipercayai untuk sampel batu karang, cangkerang, tulang, kuarza, dan lain-lain. Oleh itu, ia telah mula digunakan dalam bidang yang luas seperti geosains, antropologi, arkeologi, dan geologi, dsb. (Jadual 1).
Tarikh yang diperoleh melalui pentarikhan ESR perlu dimasukkan ke dalam konteks kaedah pentarikhan lain dan maklumat geologi.

Rujukan

Motoji Ikeya (1987): ESR (Electron Spin Resonance) Dating, IONICS, p210.
Motoji Ikeya (1993)：“Aplikasi Baru Resonans Putaran Elektron, Dating, Dosimetri dan Mikroskopi”,World Scientific, hlm.500.