加速器测时法——考古学的新武器 

依靠人类头盖骨、作为工具使用的石器和其他人类遗迹来描绘人类过去的考古学家即将具有一种新的强有力的武器,以便更正确、更有效地测定考古样品的时间,这就是加速器测时法。

美国凡科伐的西蒙·法拉塞大学的D·E·尼尔索声称,过去考古工作上的一个令人棘手的问题是不容易找到足够多的古物样品,以便用来进行测定其年龄。有了新的方法后,只要一丁点样品就能解决问题了。

过去一般通过一种叫放射性碳同位素测时法来测定考古样品的年龄。测定的原理很简单:碳元索的一个不稳定的同位素放射性碳能在任何一种生物体内找到。可是,一旦生物体死亡,放射性碳就要开始衰减。衰减速度却相当慢,每五千六百年衰减掉一半。所以,我们只要测出已成化石的树木中的放射性碳和还存活的树木中的放射性碳的含量比例,就能决定树木化石的年龄了。

可是这种方法有一个很大的缺点,必须把数量可观的化石样品先行焚烧,然后收集烟灰来进行测定。有时候,样品量太少就无法进行测定。为此,人们长期以来一直在寻找一种不管放射性碳的衰减处在什么状态,都能找出所有放射性碳原子的方法。这样就无需破坏大量样品而能测定样品的年龄了。尼尔索等科学家正在研究一种加速器测时法,或直接检查测时法来代替过去的老方法。这种方法要比过去的放射性碳测时法精确一千倍。

加速器测时法的测试过程比较复杂。先得把碳从样品上分离出来,然后把这些碳元素放在一百五十英尺长的管子状的机器——范德格拉夫核子加速器中,用带电重离子对它轰击。当这些碳原子带电后,就能被分离成单个原子了。分离成单个的碳原子被加速器的中心的带负电荷的小球吸引。当原子通过一个小洞并经过这些小球时,它们的电荷极性改变。由于同种电荷粒子相斥,小球就要把碳原子从另一洞口排出,这好象机枪发射子弹一样。然后碳原子由加速器的电场和磁场分类。最后核检测器分辨和计算出放射性碳原子的数量。

尼尔索说,以前曾有人请他帮忙,委求鉴别一架据信可能是意大利最名贵的斯屈拉迪伐斯小提琴。可是尼尔索回答,他完全可以满足要求,保证鉴别出该小提琴的年龄,可是为了进行测试,先得把小提琴烧掉一半。但是现在有了新方法,就只需要几片碎木屑就足够了。(文/王小梅)

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