BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
VIỆN KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

NHIỆM VỤ HỢP TÁC QUỐC TẾ VỀ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
THEO NGHỊ ĐỊNH THƯ VIỆT NAM - ITALIA BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ NHIỆM VỤ
Hoàn thiện hệ đo và quy trình tính tuổi khảo cổ nhiệt huỳnh
quang, bước đầu xây dựng phương pháp huỳnh quang cưỡng
bức quang cho tính tuổi địa chất Cơ quan chủ trì nhiệm vụ: Viện Khoa học vật liệu
Chủ nhiệm nhiệm vụ: TS. Phan Tiến Dũng

8752 Hà Nội - 2010

Chức danh khoa học: NCVC;
Điện thoại: Tổ chức: 0437916963. Nhà riêng: 0439903652. Mobile:
0913093080
Fax: 0438360705. E-mail:
Tên tổ chức đang công tác:Viện Khoa học vật liệu
Địa chỉ tổ chức: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
Địa chỉ nhà riêng: Số 6 ngõ 2 ngách 2/2ª phố Phương Mai, Hà Nội

ii
3. Tổ chức chủ trì nhiệm vụ:
Tên tổ chức chủ trì đề tài: Viện Khoa học vật liệu
Điện thoại: 0437564129. Fax: 0438360705
E-mail:
Website: www.ims.vast.ac.vn
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
Họ và tên thủ trưởng tổ chức: PGS.TS. Nguyễn Quang Liêm
Số tài khoản:
Ngân hàng:
Tên cơ quan chủ quản đề tài: Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN
1. Thời gian thực hiện đề tài/dự án:
- Theo Hợp đồng đã ký kết: từ 1 tháng 8 năm 2007 đến 30 tháng 7 năm 2009
- Thực tế thực hiện: từ 15 tháng 11 năm 2007 đến 31 tháng 7 năm 2010
- Được gia hạn (nếu có):
- Lần 1 từ tháng 8 năm 2009 đến tháng 2 năm 2009
- Lần 2 từ tháng 3 năm 2010 đến tháng 7 năm 2010
2. Kinh phí và sử dụng kinh phí:
a) Tổng số kinh phí thực hiện: 980 tr.đ, trong đó:
+ Kính phí hỗ trợ từ SNKH: 980 tr.đ

TT
Nội dung
các khoản chi
Tổng SNKH Nguồn
khác
Tổng SNKH Nguồn
khác
1 Trả công lao động
(khoa học, phổ
thông)
357

356,97
2 Nguyên, vật liệu,
năng lượng
99

97,408
3 Thiết bị, máy móc 269

269
4 Xây dựng, sửa
chữa nhỏ
5 Chi khác 255

224,6


7 Khác

Tổng cộng
- Lý do thay đổi (nếu có):

iv
3. Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án:
(Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn,
phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn
bản của tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có)
Số
TT
Số, thời gian ban
hành văn bản
Tên văn bản Ghi chú
1 823/QĐ-BKHCN
ngày 22/5/2007
Quyết định về việc phê duyệt
nhiệm vụ hợp tác quốc tế về
KH&CN theo nghị định thư

2 32/823/2007/HĐ
– NĐT ngày
15/11/2007
Hợp đồng thực hiện nhiệm vụ
hợp tác quốc tế về KH&CN
theo nghị định thư

3 1678/BKHCN-
XHTN ngày

chú*
1 Viện nghiên
cứu và Ứng
dụng công
nghệ Nha
Trang
Viện nghiên
cứu và Ứng
dụng công
nghệ Nha
Trang
Tham gia
chế tạo thiết
bị điều khiển
nhiệt huỳnh
quang
Thiết bị
điều khiển
nhiệt
huỳnh
quang

2 Viện Khảo cổ Viện Khảo cổ Lấy mẫu,
trao đổi
thông tin
Mẫu khảo
cổ, trao đổi
thông tin
2 GS. TSKH. Vũ
Xuân Quang
GS. TSKH. Vũ
Xuân Quang
Cố vấn
chuyên môn,
hợp tác quốc
tế
Kết quả
chuyên môn
và hợp tác
quốc tế

3 PGS.TS. Lê
Hồng Khiêm
PGS.TS. Lê
Hồng Khiêm
Viết phần
mềm, công
việc liên quan
vật lý hạt
nhân
Chơng
trình phần
mềm

4
TS. Nguyn
Quang Miên
ThS. Phạm Văn

Thái Hà
NCS. Vũ Thị
Thái Hà
Chuẩn bị
mẫu, đo đạc
Quy trình
công nghệ

8 TS. Huỳnh Kỳ
Hạnh
TS. Huỳnh Kỳ
Hạnh
Chế tạo thiết
bị
Thiết bị đo

9 CN. Trần Chót CN. Trần Chót
Xây dựng
phơng pháp
Quy trình
công nghệ

10 KS. Đào Tuệ
Cờng
KS. Đào Tuệ
Cờng
Chuẩn bị
mẫu, đo đạc
Quy trình
công nghệ

TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh
phí, địa điểm )
Ghi chú*
1 Tổ chức 01 hội thảo
nhiệt huỳnh quang tại
Đại học Quảng Bình
5/2008

2 Thăm thành nhà Mạc và
làm việc với Cao đẳng
Sư phạm Cao Bằng
7/2009 - Lý do thay đổi (nếu có):

8. Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu:
(Nêu tại mục 15 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát
trong nước và nước ngoài)
Thời gian
(Bắt đầu, kết thúc
- tháng … năm)
Số
TT
Các nội dung, công việc

Viện Khoa
học vât liệu
và Đại học
Milano
3 Xây dựng chương trình phần
mềm
8/2007 đến
6/2009
8/2007 đến
6/2010
Viện Khoa
học vât liệu

vii
v i hc
Milano
4 Xõy dng phng phỏp
hunh quang cng bc
quang
1/2008 n
6/2009
1/2009 n
6/2010
Vin Khoa
hc võt liu
v i hc
Milano
5 Ly mu kho c theo yờu
cu v tớnh tui
Trong thi

hệ đo 01 hệ đo 01 hệ đo
ghép nối
từ các
thiết bị
khoa học
rời rạc
01 thiết bị
đồng bộ
2
Xây dựng hệ đo
huỳnh quang cỡng
bức quang OSL
nhằm ứng dụng với
các mẫu địa chất
hệ đo 01 hệ đo
Thu c
tớn hiu
OSL
Thu c
tớn hiu
OSL
- Lý do thay i (nu cú):
b) Sn phm Dng II:
Yờu cu khoa hc
cn t

S
TT
Tờn sn phm


Tờn sn phm

Theo
k hoch
Thc t
t c
S lng,
ni cụng b
(Tp chớ, nh
xut bn)
1
Chơng trình phần tính
tuổi khảo cổ:
- Phần mềm ghi nhận
tín hiệu nhiệt huỳnh
quang
- Phần mềm tính
đờng Plateau và
tính liều tích lũy
bằng phơng pháp
liều cộng thêm
- Phần mềm tính tuổi
và xử lý sai số
03 chơng
trình phần
mềm
02 chơng
trình phần
mềm (Phần
mềm ghi nhận

Ghi chỳ
(Thi gian

ix
hoạch
kết thúc)
1 Thạc sỹ
01
- Tạ Quang Thao
- Dương Văn Danh
-12/2007
-12/2008
2 Tiến sỹ
01
- Huỳnh Kỳ Hạnh
- Bùi Thế Huy
- 2009
- 2009
- Lý do thay đổi (nếu có):

đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền đối với giống
cây trồng:
Kết quả
Số
TT
Tên sản phẩm
đăng ký
Theo
kế hoạch
Thực tế

vậ lý hạt nhân, vật lý điện tử, hóa phân tích, công nghệ thông tin, khảo cổ.
Lần đầu tiên ở Việt Nam đã xây dựng và nắm vững quy trình công nghệ và
thiết bị tính tuổi nhiệt huỳnh quang theo tiêu chuẩn phòng thí nghiệm
Thermoluminescence Dating của Đại học Bicocca, Milano,Italia. Những
thành công này tạo điều kiện nghiên cứu phương pháp tính tuổi hu
ỳnh quang
cưỡng bức quang trong tính tuổi địa chất. Tạo ra công cụ nghiên cứu, giúp ta
có thể chủ động đáp ứng đòi hỏi tuổi niên đại trong ngành khảo cổ.
b) Hiệu quả về kinh tế xã hội:
(Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do đề tài, dự án tạo ra so với các sản phẩm
cùng loại trên thị trường…)

x
Nu khụng cú nhim v nghiờn cu hp tỏc quc t ny thỡ chỳng ta cú th
phi chi mt khon kinh phớ gp nhiu ln mua thit b v cụng ngh
nhng cha m bo s thnh cụng v nhõn rng sn phm. Bng kt qu
ca nhim v ta nm vng, ch ng trong cụng vic v cú th trin khai rng
rói kt qu; ch ng tớnh tui mu kho c
trong nc m khụng phi thuờ
nc ngoi.
3. Tỡnh hỡnh thc hin ch bỏo cỏo, kim tra ca ti, d ỏn:
S
TT
Ni dung
Thi gian
thc hin
Ghi chỳ
(Túm tt kt qu, kt lun
chớnh, ngi ch trỡ)
I Bỏo cỏo nh k


Trang

Mở đầu
Phần 1: Tổng quan lý thuyết
1. Xác định tuổi bằng phương pháp nhiệt huỳnh quang: cơ chế
vật lý và kỹ thuật thực nghiệm
1.1. Các phương pháp xác định niên đại trong khảo cổ
1.2. Xác định tuổi bằng phương pháp nhiệt huỳnh quang (NHQ)
1.3. Các loại tâm điện tử – lỗ trống trong cơ chế nhiệt huỳnh
quang
1.4. Vai trò của các nguyên tố phóng xạ tự nhiên trong cơ chế
hình thành tín hiệu nhiệt huỳnh quang và quá trình tính tuổi
1.5. Tia vũ trụ và liều tia vũ trụ
1.6. Xác định liều khảo cổ và xây dựng phương trình tính tuổi
1.7. Xác định liều hằng năm D
α
, D
β
, D
γ
, bằng phép đo phóng xạ
1.8. Xác định liều hằng năm bằng liều kế NHQ CaSO
4
:Dy
3+

1.9. Nguồn chiếu phóng xạ trong phòng thí nghiệm
1.10. Hai kỹ thuật tính tuổi bằng nhiệt huỳnh quang
1.11. Một số vấn đề liên quan tới phép đo phóng xạ và cách giải

3.1. Chế tạo thiết bị đo nhiệt huỳnh quang cho tính tuổi
3.2. Khối nâng nhiệt
3.3. Khối thu cường độ phát quang của mẫu
3.4. Khối xử lí tín hiệu
3.5. Chương trình điều khiển tự động hệ đo
3.6. Kết quả kiểm tra đánh giá hệ thống gia nhiệt
3.7. Kết quả kiểm tra plateau xác định cao áp làm việc cho nhân
quang điện
3.8. Một số kết quả đo NHQ của m
ột số mẫu gốm khảo cổ
3.9. Xây dựng chương trình phần mềm tính tuổi
4. Quy trình tính tuổi nhiệt huỳnh quang
4.1. Quá trình chọn mẫu tại hiện trường
4.2. Chuẩn bị mẫu cho phép đo nhiệt huỳnh quang
4.3. Qui trình thực hiện việc tính tuổi
5. Kết quả tính tuổi mẫu khảo cổ
6. Kết quả xây dựng hệ đo huỳnh quang cưỡng bức quang
7. Đề
xuất phương pháp
Phần 3: Kết luận
Phụ lục:
- Chương trình phần mềm giao diện
- Chương trình phần mềm tính tuổi
- Báo cáo tài chính
- Thuyết minh nhiệm vụ
72
74

Thời gian thực hiện: 8/2007- 31/7/2010
Mục tiêu:
- Hoàn thiện hệ đo, quy trình tính tuổi bằng phơng pháp nhiệt huỳnh quang
tại Viện Khoa học vật liệu (tự động hóa hệ đo nhiệt huỳnh quang, xây dựng
các phần mềm tính tuổi)
- Triển khai phơng pháp tính tuổi bằng OSL (huỳnh quang cỡng bức
quang).
- ứng dụng tính tuổi mẫu khảo cổ của Hoàng Thành Thăng Long, Thánh địa
Mỹ Sơn.
Tính cấp thiết, xuất sứ đề tài
Phơng pháp tính tuổi bằng Nhiệt huỳnh quang (Thermoluminescence)
đợc phát triển gần đây nhằm giải quyết các hạn chế của các phơng pháp
khác (phơng pháp phóng xạ dùng cho các mẫu địa chất có tuổi đời hàng chục
triệu năm, phơng pháp C
14
dùng cho các mẫu hữu cơ). Phơng pháp này cho
phép tính tuổi trực tiếp các mẫu khảo cổ nh đồ gốm, đất nung, công trình
kiến trúc cổ với độ chính xác 5 ữ 6% [1, 2], đồng thời phơng pháp này đang

- 2 -
đợc mở rộng bằng kích thích quang học (bên cạnh kích thích nhiệt) gọi là
OSL (Optical Stimulated Luminescence) đã cho phép tính tuổi trực tiếp các
lớp trầm tích có tuổi nhỏ hơn 100 ngàn năm của trái đất là cấu trúc địa chất
gắn bó nhất với hoạt động của loài ngời. Điều này đã là mong muốn lâu năm
của các nhà địa chất và chỉ mãi gần đây, với sự phát triển của ngành vật lý
quang phổ mới bớc đầu đợc giải quyết [3]. ở nớc ta việc tính tuổi trầm
tích có ý nghĩa rất lớn với nền kinh tế quốc dân và chúng ta phải hợp tác với
các phòng thí nghiệm nớc ngoài. Công việc này đang đợc các nhà khoa học
ở Đại học Quốc gia, Viện Địa chất chú ý. Việc tính tuổi khảo cổ bằng nhiệt
huỳnh quang cũng rất đợc các nhà khoa học ở Viện Khảo cổ, Viện Kiến trúc

3 PGS.TS. Lê Hồng Khiêm Viện Vật lý
4 ThS. Phạm Văn Triệu Viện Khảo cổ
5 TS. Vũ Phi Tuyến Viện Khoa học Vật liệu
6 ThS. Nguyễn Trọng Thành Viện Khoa học Vật liệu
7 NCS. Vũ Thị Thái Hà Viện Khoa học Vật liệu
8 TS. Huỳnh Kỳ Hạnh Viện Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Nha
Trang
9 CN. Trần Chót Viện Khoa học Vật liệu
10 KS. Đào Tuệ Cờng Viện Khoa học Vật liệu
11 TS. Bùi Thế Huy Viện Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Nha
Trang
12 ThS. Tống Văn Tuất Viện Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Nha
Trang

Báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ gồm các phần sau
Phần 1: Xác định tuổi bằng nhiệt huỳnh quang và huỳnh quang cỡng bức
quang: Cơ chế vật lý, kỹ thuật thực nghiệm
Phần 2: Kết quả thực nghiệm:
- Chế tạo thiết bị đo nhiệt huỳnh quang cho tính tuổi
- Xây dựng phần mềm tính tuổi khảo cổ
- Kết quả tính tuổi mẫu khảo cổ Hoàng Thành Thăng Long và Thánh địa
Mỹ Sơn
- Xây dựng hệ đo huỳnh quang cỡng bức quang
Phn 3: Kt lun

- 4 -
PHẦN 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT

- 5 -
1.1.2 Phương pháp cacbon phóng xạ (Radiocarbon)
(W.F. Libby, Giải Nobel hoá học, 1960)
Cacbon phóng xạ (chu kỳ bán rã 5730 năm) sinh ra khi tia vũ trụ tương
tác với khí quyển.
14
N + n =>
14
C + p
14
C + O
2
=>
14
CO + O
14
CO + OH =>
14
CO
2
+ H
Nó lưu trú trong khí quyển 10 năm, hoà lẫn đều đặn với CO
2
bền vững. Cuối
cùng nó đi vào các nguồn chứa trên mặt đất (thuỷ quyển và sinh quyển).
Có sự cân bằng ở mức độ toàn cầu giữa tốc độ tạo thành và sự phân rã
phóng xạ. Tỷ lệ
14
C/
12

- 6 -
1.1.3 Phương pháp xác định niên đại theo độ phồng lên của gạch nung
(M.Wilson et.al, Phys.Rew.Lett,90,2003)
Dựa vào hiện tượng gạch nung hút ẩm dần dần bị phồng lên. Các nhà
nghiên cứu Anh đã suy ra quy luật về sự phồng lên của viên gạch qua thời
gian mà dựa vào đó, các nhà khảo cổ có thể bổ sung thêm số liệu cho việc xác
định niên đại của một số công trình cổ.
1.1.4 Phương pháp xác định niên đại vết phân hạch (Fission Track)
D
ựa trên quá trình tích tụ theo thời gian của các vết do sự phân hạch
urani trong mẫu vật.
1.1.5 Phương pháp xác định niên đại bằng cộng hưởng từ spin điện tử
(ERS- Electron Spin Resonance) (Ikeya et al., 1978)
Dựa trên khả năng đo được độ cư trú của các điện tử bị bẫy và nằm trong
nhóm phương pháp tính tuổi điện tử bẫy (TED - Trapped Electron Dating).
Các điện tử bẫy là các điện tử sinh ra b
ởi các bức xạ ion hoá và bị bắt trên các
bẫy của mạng tinh thể. Bức xạ ion hoá có nguồn gốc từ các nguyên tố phóng
xạ chứa trong bản thân mẫu, từ môi trường đất đá xung quanh mẫu vùi lấp và
một phần nhỏ từ tia vũ trụ.
1.1.6 Phương pháp xác định tuổi bằng huỳnh quang cưỡng bức
(Aitken, Fleming, Zimmerman, Oxford University Laboratory, 1970)
Gồm hai kỹ thuật khác nhau, nhưng rất gần nhau về vật lý c
ũng như về
thiết bị:
 Phương pháp nhiệt huỳnh quang (NHQ) (TL – Thermoluminescence)
hoặc huỳnh quang cưỡng bức nhiệt (TSL – Thermally Stimulated
Luminescence).
 Phương pháp huỳnh quang cưỡng bức quang (OSL – Optically Stimulated
Luminescence).

cung cấp một nguồn năng lượng bổ sung nào đó, ở đây chính là nhiệt năng,
các điện tử được giải phóng khỏi bẫy và một phần của chúng sẽ tái hợp với
các lỗ trống. Một phần trong số các tâm tái hợp đó chính là các tâm huỳnh
quang sẽ được sử dụng trong bài toán tính tuổi này.

- 8 -
Quá trình hình thành và phát sinh NHQ được thực hiện theo các bước
sau mô tả ở H 1.2-1.
H 1.2-1
& Tạo ra các cặp điện tử - lỗ trống do sự tương tác của tinh thể với các tia
phóng xạ (hình a).
& Các điện tử và lỗ trống bị bẫy ở các tâm khuyết tật trong tinh thể (hình b).
& Khi đốt nóng mẫu các điện tử được giải phóng khỏi bẫy và tái hợp với các
lỗ
trống, sinh ra tín hiệu huỳnh quang (hình c).
Cường độ của tín hiệu NHQ phụ thuộc vào nhiệt độ mẫu được mô tả ở H
1.2-2. Phép đo này được thực hiện trên mẫu gốm được chế tạo khoảng một
ngàn năm về trước như một thí dụ minh hoạ.
Khi đưa mẫu gốm lên nhiệt độ cao dần tới 200
0
C sẽ bắt đầu quan sát
thấy tín hiệu NHQ. Tín hiệu đạt cực đại ở gần 400
0
C và sau đó giảm hẳn
(đường b). Tín hiệu NHQ mô tả ở đường b là do sự tái hợp huỳnh quang của
các điện tử được sinh ra rồi bị bẫy trong quá trình chiếu xạ tự nhiên kéo dài
hàng ngàn năm. Nếu sau đó, ta lại đốt nóng mẫu để đo NHQ lần thứ 2, sẽ
không thu được tín hiệu NHQ nữa, mà chỉ có tín hiệu phát quang của vật đen
tuyệt đối ở nhiệt độ
trên 400

Các nghiên cứu một cách hệ thống về thực nghiệm cũng như lý thuyết đã
chứng minh rằng cường độ NHQ ở nhi
ệt độ cao hầu như tỷ lệ với liều phóng
xạ mà mẫu nhận được. Mặt khác, vì các nguyên tố phóng xạ U, Th và K có
thời gian bán rã rất lớn, nên có thể xem liều chiếu trong một đơn vị thời gian
là không đổi trong toàn bộ quá trình tồn tại của mẫu khoáng vật, nếu những
mẫu khoáng vật đó luôn luôn nằm trong một môi trường cố định. Khi đó, liều
chiếu trong một đơn vị th
ời gian có thể tính được bằng cách xác định nồng độ
3 nguyên tố phóng xạ U, Th và K. Mặt khác độ nhạy NHQ của các mẫu
khoáng vật trên một liều chiếu đơn vị có thể xác định bằng cách đo NHQ sau
khi chiếu các liều của nguồn chuẩn nhân tạo lên cùng các mẫu khoáng vật đó.
Và như vậy, nếu xem thời điểm zero là lúc kết tinh của khoáng vật trong

- 10 -
macma lỏng hay lần nung nóng cuối cùng của gốm, ta sẽ dễ dàng tính tuổi của
khoáng vật hay mẫu gốm từ thời điểm zero đó. (1.2.1)

Ở đây liều khảo cổ (hay địa chất) được hiểu là năng lượng sinh ra do sự
phân rã của các nguyên tố phóng xạ có mặt trong tính thể và môi trường xung
quanh được tích trữ trong một đơn vị khối lượng trong suốt thời gian tính t
ừ điểm
zero. Còn liều hàng năm được hiểu là năng lượng hàng năm được cung cấp cũng
chính bởi các nguyên tố phóng xạ đó cho một đơn vị khối lượng.
Để có được phương pháp đánh giá chính xác của tuổi theo công thức
(1.2.1) nói trên, ta phải hiểu bài toán vật lý và thực hiện chính xác một loạt
các kỹ thuật thực nghiệm về quang học và hạt nhân…


1.3 Các loại tâm điện tử – lỗ trống trong cơ chế Nhiệt huỳnh quang:
Các tâm bắt là các defect (khuyết tật) điểm, là sự phá vỡ tuần hoàn của
tinh thể trong phạm vi một hoặc vài ô cơ sở của mạng: (1) tạp chất trong nút
của mạng; (2) tạp chất trong nút mạng kế cận với defect điểm của mạng chủ;
(3) tạ
p chất ở giữa nút; (4) điện tử và lỗ trống định xứ tại vacancy (nút
khuyết) hoặc nhóm vacancy; (5) tạp chất ở defect một chiều hoặc hai chiều;
(6) điện tử và lỗ trống kế cận với defect điểm và các trạng thái bất thường của
hệ điện tử trong tinh thể. Tổng quát, defect điểm có thể là các defect riêng
hoặc là tạp chất.
1. Trong số
các defect riêng thường biết nhiều hơn cả là vacancy tại vị trí
cation (≡ V
M
); hoặc anion (≡ V
A
); ở vị trí giữa nút của cation (≡ M
i
) hoặc
anion (≡ A
i
); cặp vacancy ở các nút cạnh nhau (≡ V
M
V
A
),…
2. Nếu tinh thể chứa các ion tạp chất, thì ngoài các defect nêu trong mục (1) ở
trên, còn có các defect kiểu khác: ion tạp chất ở vị trí cation (≡ X
M


1.4 Vai trò của các nguyên tố phóng xạ tự nhiên trong cơ chế hình thành
tín hi
ệu nhiệt huỳnh quang và quá trình tính tuổi:
Như đã biết, các nguyên tố chia ra làm: loại bền (không phóng xạ) và loại
phóng xạ (không bền). Phóng xạ còn chia ra: là tự nhiên hay nhân tạo (phòng
thí nghiệm). Phóng xạ là hiện tượng liên quan đến những biến đổi xảy ra ở
bên trong hạt nhân và là sự biến đổi tự phát của những hạt nhân nguyên tử
này thành những hạt nhân nguyên tử khác, đồng thời phát ra các hạt cơ bản
alpha, beta và gamma.
Phóng xạ không phụ thuộc vào
điều kiện nhiệt độ, áp suất và các phản
ứng hoá học. Tốc độ phóng xạ thay đổi trong khoảng lớn, từ một phần của
giây tới hàng tỉ năm.
Tính tuổi HQ liên quan đến phóng xạ có thời gian sống dài so với tuổi của
mẫu. Vai trò của phóng xạ là cung cấp nguồn suất liều không đổi cho tích luỹ
tín hiệu HQ. Đối với phần lớn các mẫu tính tuổi, gần như toàn bộ
liều năm
(annual dose) tạo bởi các phần gần bằng nhau từ nguồn K, Th và U. Phần còn
lại, cỡ vài phần trăm, là từ tia vũ trụ, Rb và Sm (Sm – 152 với độ phóng xạ rất
yếu, bỏ qua được).
Bảng 1.4-1 (a,b,c) là các sơ đồ dãy rã phóng xạ của Th và U.
Bảng 1.4-2 là sơ đồ rã phóng xạ của K và Rb.
Trong quá trình phân rã, các thành viên của dãy rã phóng xạ Th và U phát
ra các loại bức xạ alpha, beta và gamma. Lượng HQ tích luỹ trong mẫu phụ
thuộc vào cả hai: tố
c độ phát xạ và năng lượng của chùm tia bức xạ (cỡ
MeV).