天游线路检测中心 ESR 约会 - 第 1 部分 -

简介

ESR测年法作为一种新的测年方法而受到关注，该方法的年龄范围为大约6万年前至200万年前，在这些时期很难应用放射性碳测年法。
自然界中存在的放射性同位素会发生衰变，具有一定的半衰期，并发射α、β和γ射线。地球中含有的放射性元素的辐射每年大约为 3 至 6 毫戈瑞（戈瑞），而宇宙射线（每年大约 02 毫戈瑞）从天而降。如此微弱的自然辐射会对原子水平的物质造成辐射损伤，产生不成对的电子。当人为施加辐射时，这种损害也会发生并累积。如果自然辐射持续以恒定强度照射，不成对电子的产生和积累与剂量成正比，则物质中不成对电子的数量将与经过的时间成比例增加，利用这一原理进行测年就成为可能。其他利用损伤的测年方法包括热释光（TL）和光激发光（OSL）。这些与ESR方法的原理相同，但检测方法不同。

ESR 约会

在ESR测年方法中，样品被伽马射线人工照射，以确定自然辐射产生ESR信号的效率。经过几个阶段的照射后，检查 ESR 信号强度的增加，并将其外推到信号强度为 0 的点，以估计自然状态下的总暴露剂量（图 1：附加剂量法）。或者，通过加热等消除信号，并确定通过照射产生原始信号强度的剂量（信号再生方法）。假设样品每年接受的自然辐射剂量（年剂量率）相对于样品迄今为止所接受的自然辐射总照射剂量是恒定的，

年龄 = 总暴露剂量/年剂量率

确定
 

图 1 通过附加剂量法进行 ESR 测年
Gy是辐射吸收剂量的单位(1Gy=1J/kg=100rad)
 

ESR测年法的适用范围

适用的年龄范围从大约几千年前到200万年前（与人类进化有关的时期）。适用的地球科学事件包括地壳发生较大形变的事件，如第四纪断层运动时代、火山喷发时代等。要应用 ESR 测年方法，必须满足的条件：不含过渡金属等干扰ESR测量的元素，并且自然辐射f14产生的自由基和晶格缺陷能够在时间尺度上稳定存在，以适应测年。
许多研究表明，可测量的样品包括珊瑚、贝壳、骨头和石英，可用于ESR测年，目前已广泛应用于地球科学、人类学、考古学和地质学等领域（表1）。
ESR测年所获得的年代的意义必须结合其他测年方法的结果和地质背景来综合判断。

参考文献

Motoshi Ikeya (1987)：ESR（电子自旋共振）测年，Ionics Co, Ltd，第 210 页。
Ikeya, M (1993)：“电子自旋共振、约会、剂量测定和显微镜的新应用”，世界科学，第 500 页。