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制備氣相色譜助力古代陶器精準(zhǔn)測(cè)年

2020-04-10 10:54:41來(lái)源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：陶器閱讀量：3776

　　【儀器網(wǎng) 時(shí)事聚焦】在考古學(xué)中，陶器有著重要的地位。作為人類(lèi)歷史上早制作使用的工具之一，陶器在新石器時(shí)代就已經(jīng)成為古人類(lèi)的日常生活用品，與人類(lèi)的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。陶器的形制和紋飾往往是研究史前文化與古人類(lèi)生活方式重要的資料。而陶器不會(huì)腐壞或擠壓變形等特點(diǎn)也讓陶器成為考古發(fā)掘中數(shù)量多的人工遺物類(lèi)別。

　　對(duì)于還未出現(xiàn)文字的文化，陶器是確定年代的必需品。利用陶器進(jìn)行年代測(cè)定一般使用的是熱釋光測(cè)年法，而我們熟知的放射性碳測(cè)年法則因?yàn)樘掌骰静粫?huì)與大氣進(jìn)行碳交換，所以很難對(duì)陶器進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)年。然而陶器一般用于烹飪食物，因此經(jīng)常可以在陶器中發(fā)現(xiàn)保留下來(lái)的食物殘?jiān)?。通過(guò)這些殘?jiān)瑯涌梢岳梅派湫蕴紲y(cè)年法對(duì)陶器進(jìn)行測(cè)年。

　　基于這一思路，英國(guó)布里斯托大學(xué)的研究者在《自然》上發(fā)表了一邊論文，展示了一種通過(guò)陶器中脂肪酸形式的食物殘?jiān)M(jìn)行放射性碳測(cè)年的新方法。研究人員首先利用制備氣相色譜技術(shù)從陶器中提取出了棕櫚酸和硬脂酸。我們通常接觸到的色譜技術(shù)都是用于樣品成分的分析，然而色譜技術(shù)產(chǎn)生的目的就是為了分離制備化合物。制備型色譜技術(shù)與分析型色譜技術(shù)的區(qū)別在于分離得到的化合物會(huì)被收集到各個(gè)容器中進(jìn)一步處理。而制備氣相色譜與制備液相色譜相比，更適合揮發(fā)性和半揮發(fā)性化合物的分離制備。

　　提取出脂質(zhì)之后，研究人員用加速器質(zhì)譜法進(jìn)行放射性碳測(cè)年。傳統(tǒng)的放射性碳測(cè)年法是測(cè)量樣品中碳14在衰變時(shí)釋放的β粒子的個(gè)數(shù)確定樣品的年代，而加速器質(zhì)譜(AMS)通過(guò)加速器技術(shù)與質(zhì)譜技術(shù)的結(jié)合可以直接測(cè)定碳14的原子個(gè)數(shù)。利用加速器質(zhì)譜技術(shù)進(jìn)行放射性碳測(cè)年不僅速度快，將分析時(shí)間從十幾個(gè)小時(shí)縮短到半小時(shí)，需要的樣品量也很少，只需要幾毫克甚至幾十微克，將取樣對(duì)測(cè)年對(duì)象的損傷降到小。而且加速器質(zhì)譜技術(shù)的精度很高，碳14含量測(cè)量誤差在3‰以?xún)?nèi)，年代誤差僅為幾十年甚至十幾年。

　　研究所使用的乳制品和動(dòng)物脂肪樣品來(lái)自英國(guó)、法國(guó)、歐洲中部、安納托利亞和撒哈拉非洲考古遺址出土的新石器時(shí)代陶器。通過(guò)加速質(zhì)譜法測(cè)定樣品的年代之后，研究者將結(jié)果與這些容器之前已經(jīng)確定的年代進(jìn)行了對(duì)比，確定了這一新方法的可行性。研究者指出，對(duì)殘留脂肪進(jìn)行測(cè)年的新方法可用于一項(xiàng)倫敦發(fā)掘的新石器時(shí)代陶器的分析中，在沒(méi)有其他可測(cè)年資料的情況下提供年代學(xué)的研究方法。

　　雖然對(duì)于低溫陶器的測(cè)年，熱釋光測(cè)年法的準(zhǔn)確度很高，也沒(méi)有明顯的缺陷，目前作為主要的低溫陶器測(cè)年方式的地位并不會(huì)改變，但這并不意味著研究新的測(cè)年方法就沒(méi)有意義。不同的分析方法擁有不同的優(yōu)勢(shì)，實(shí)際檢測(cè)遇到的情況往往比較復(fù)雜，有多種可供選擇的分析手段才能夠獲得較理想的分析檢測(cè)結(jié)果。

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