2.5 放射性鉴年法

1. 地质放射性鉴年法——利用长寿命核素的衰变 早期利用

早期利用铀系、锕系等放射系，母体半衰期与地球年龄相当；

后来发展利用

后来发展利用40K 、87Rb 等长寿命核素。设：岩石生成时刻t 0，母核数N p (t 0)，子核数N d (t 0)=0测量时刻t 1，母核数N p (t 1)，子核数N d (t 1) Sr Sr

Rb a 871075.4,8710????→?×?β(稳定)10()

10101()()()()()t t p p d p p N t N t e N t N t N t λ???=??=???§ 2.5 放射性鉴年法

2. 14C 断代年代法

14C: 具有β?放射性，半衰期 5730 年。主要用于考古学中的年代测定。

14C 从哪来的？1414n N C p

+→+大气中：121412:1:1.210C C ?=×活生物体内的12C 与14C 含量之比与大气中相当。

宇宙射线与大气层中核发生反应，产生中子。

中国目前可用于14C C 测量的测量的测量的AMS AMS AMS 主要有：

主要有：1）北京大学重离子研究所使用的）北京大学重离子研究所使用的EN EN EN 串列加速器

串列加速器质谱计和新建的质谱计和新建的0.5 0.5 0.5 MeV MeV MeV AMS AMS AMS；

；2）上海应用物理研究所研制的小型回旋加速器质谱计；

3）以及）以及2006 2006 2006 年上半年新成立的西安加速器质谱年上半年新成立的西安加速器质谱中心的中心的3 3 3 MeV MeV MeV AMS AMS AMS。

。 目前，主要解决了中国考古年代学研究中的

目前，主要解决了中国考古年代学研究中的夏商周断代工程、城头山遗址的环境考古、江西瑞昌铜岭冶铜遗址的断代难题的断代难题,,同时用14C 测量的测量的AMS AMS AMS 能够直接对能够直接对地质地层和遗存乃至文化层进行定年。

举例：

11）越王勾践的“剑”

此剑长此剑长此剑长55.755.755.7厘米厘米厘米,,宽4.64.6厘米。经考证厘米。经考证厘米。经考证,,此剑是

越王佩剑之一越王佩剑之一,,素有“天下第一剑”、“青铜剑之王”美誉。剑在地下埋藏美誉。剑在地下埋藏200020002000余年余年余年,,仍是寒光逼人仍是寒光逼人,,靠近剑格的地方有两行鸟篆铭文，共近剑格的地方有两行鸟篆铭文，共88个

字———“越王鸠潜越王鸠潜,,自乍用剑”。

越王勾践剑出土至今仅做过一次越王勾践剑出土至今仅做过一次质子质子X X 荧光非真空分析，从分析结果可以看出，该剑表面黑色花纹处的含硫量只有花纹处的含硫量只有0.5%0.5%0.5%、剑格表面的含硫量比、剑格表面的含硫量比较高，达较高，达0.9%-5.9% 0.9%-5.9% 0.9%-5.9% 。越王勾践剑的含铜量约为。越王勾践剑的含铜量约为80%-83%80%-83%、含锡量约为、含锡量约为、含锡量约为16%-17%16%-17%16%-17%，另外还有少量的，另外还有少量的铅和铁，可能是原料中含的杂质，如：铬 。

说明：当时中国古代的冶炼技术已经很高。

举例：

22）英国“泰坦尼克号”钢板材料；

发现含“硫”很高。

举例： 3

3）光绪皇帝猝死之“谜”

2003-072003-072003-07，清西陵文物管理处、北京市公安局法医鉴定，清西陵文物管理处、北京市公安局法医鉴定中心、原子能科学院等几家单位从光绪帝崇陵取样，对光

绪帝的头发和贴身衣服碎片进行了微量分析，发现光绪的

头发和骨殖的砷（砒霜）含量要比常人高２０００多倍。

据悉，研究人员运用据悉，研究人员运用中子活化实验方法，结合从河北易县崇陵，结合从河北易县崇陵((光绪陵寝陵寝)

)提取的光绪头发、衣物等重要检材，先后提取了光绪的两小缕头发，清洗后晾干，剪成１厘米长的截段，逐一编号、称重和封装，然后用核分析方法逐段检测其中的元素含量。

结果显示，光绪头发中含有高浓度的元素砷，且各截段含量差异很结果显示，光绪头发中含有高浓度的元素砷，且各截段含量差异很大，第１缕头发的砷高峰值出现在第１０段（２４０４微克／克），第２缕头发的砷高峰值出现在第２６段（３６２．７微克／克）和第４５段（２０２．１微克／克）。而同时对比测试的头发砷含量，当代人为０．１４－０．５９微克／克，与光绪同时代并埋在一起的隆裕皇后为９．２０微克／克。