8/7/2019 Bruno, G. Datazione Con Termoluminiscenza 2007

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puter. Nel reticolo cristallino dei dosimetri sono presenti deidifetti reticolari che creano dei livelli energetici metastabili

fra la banda di valenza e quella di conduzione ed in cui ven-gono intrappolati gli elettroni promossi alla banda di condu-zione dalla radiazione ionizzante incidente (figg.A e B). Unriscaldamento a diverse centinaia di gradi svuota le trappolee azzera il dosimetro; da questo momento in poi il numerodelle trappole occupate dagli elettroni risulta proporzionalealla radiazione incidente, cos come lo lintensit di luceintegrata ottenuta dalla lettura del dosimetro.I grani di quarzo sono dei dosimetri naturali e possono esse-re utilizzati per misurare lintervallo di tempo che intercorredal loro azzeramento (riscaldamento ad alta temperatura) ela loro lettura conoscendo la dose annua che hanno ricevuto,con una precisione che normalmente del 6-10%. La dosetotale ricevuta o paleodose viene calcolata dalla misura TL

dei quarzi estratti; la dose annua ambientale da misure sulluogo di ritrovamento e sul campione con dosimetri ad ele-vata sensibilit prodotti in laboratorio o da misure della con-centrazione degli elementi radioattivi presenti nel campioneda datare e nelle terre di scavo. E possibile allora scriverelequazione dellet

Et = (Dose totale):(Dose annua)

Con il metodo della termoluminescenza possibile dataremateriali di interesse archeologico, contenente quarzo efeldspati, che hanno subito un riscaldamento prolungato del-lordine delle centinaia di gradi, quali: ceramiche, terracotte,laterizi, porcellane, fornaci, focolari, terre di fusione, selcibruciate, vetri archeologici, scorie di metallurgia. Si richiedela conoscenza del sito di provenienza del reperto in quantoin esso vanno effettuate misure di dosimetria ambientale perla misura della dose annua, che pu essere ritenuta costanteper tempi dellordine delle centinaia o migliaia di anni datoche i radionuclidi naturali hanno vite medie dellordine deimilioni o miliardi di anni e che la dose dovuta alla radiazio-ne cosmica praticamente costante. Con questa tecnica, acausa della saturazione delle trappole, si possono datare re-perti non pi antichi di circa 100.000 anni.La tecnica degli inclusi di quarzo prevede lutilizzo di granidi quarzo con dimensioni dellordine di 100 m in cui il

contributo della radiazione dovuta alle particelle alfa sia tra-scurabile. Dopo una limatura che elimini lo strato superficia-le di 2-3 mm al fine di poter considerare trascurabile la dosebeta dovuta ai radionuclidi presenti nel terreno di ritrova-mento, il reperto viene frantumato in un mortaio d`agata eviene effettuata una prima separazione con setacci da 100m. La polvere ottenuta viene trattata con acido cloridrico1:1 per circa 20 minuti; dopo aver eliminato lacido cloridri-co il residuo viene lavato con acqua e alcalinizzato con qual-che goccia di ammoniaca; viene, quindi, trattata con acquaossigenata al 30% per circa 12 ore per eliminare le sostanzeorganiche. Dopo ripetuti lavaggi con acqua, viene trattata incapsula di teflon con acido fluoridrico al 40% per 45 minutiin modo da eliminare uno strato superficiale di circa 10 m e

rendere cos trascurabile il contributo delle radiazioni dovu-

Il Laboratorio di Fisica e Ambientalistica degli Interni delCRPR ha avviato un progetto di datazione di materiali ce-ramici e terracotte mediante il metodo della Termolumi-

nescenza. In questo lavoro vengono presentati i risultati del-la datazione di un mattone proveniente dal Chiostro della

Cattedrale di Cefal; lo studio stato effettuato con il Dipar-timento di Fisica e Tecnologie Relative dellUniversit diPalermo, con il Laboratorio LDL e BB.CC del Dipartimentodi Fisica e Astronomia dellUniversit di Catania e con ilLaboratorio di Chimica di questo Centro.Le radiazioni ionizzanti che raggiungono i reperti archeolo-gici, sono costituite da particelle alfa, beta e gamma prove-nienti dai radionuclidi presenti nel terreno (40K, 238U, 232Th),e dalle particelle gamma provenienti dal cosmo. Queste ra-diazioni possono essere misurate utilizzando il metodo dellatermoluminescenza, ovvero lemissione di radiazione otticada parte di cristalli isolanti (dosimetri) azzerati in forno pri-ma dellesposizione alla radiazione stessa con riscaldamentoa diverse centinaia di gradi e poi letti con una opportunastrumentazione (lettore TLD) costituita essenzialmente daun sistema riscaldante, da un fotomoltiplicatore e da un si-stema di elaborazione del segnale interfacciato ad un com-

Certificazione in

TermoluminescenzaLA DATAZIONE DI UN REPERTO ARCHEOLOGICO

CON IL METODO DEGLI INCLUSI DI QUARZO

Giovanni Bruno

RICERCAR

Fig. A: tipi di difetti in uncristallo ionico. Da sini-stra a destra: vacanza diione negativo, ionenegativo interstiziale,impurezza sostituzionalerappresentata nel casospecifico da uno ionepositivo di Ag.Fig. B: a) gli elettronivengono catturati dalletrappole in seguito adassorbimento di radia-

zione ionizzante; b) e c)in seguito a riscalda-mento del cristallo vieneemessa luce

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