揭示過去 55,000 年：新的IAEA放射性碳測年和法醫學電子學習課程(20230303)
IAEA公共信息和傳播辦公室 Michael Amdi Madsen
自1471年以來，Capitoline Wolf一直收藏在意大利羅馬的Capitoline博物館中，現在已知是在12世紀製作的，這要歸功於放射性碳年代測定法。(照片：977_rex_977/Adobe Stock)
傳說羅馬是由羅穆盧斯和雷穆斯創建的，這對雙胞胎兄弟在嬰兒時期被遺棄後，由一隻母狼哺乳而得以生存。幾千年來，在無數藝術作品中重現了狼奶下的小男孩的形象，但很少有像卡比托利歐狼那樣出名的。
這座75 cm高的青銅雕像於15世紀被發現，當時被認為已有一千多年的歷史。直到2000年代，使用核技術(放射性碳測年)的分析，才打破了這種信念震驚了世界，並將雕像的年代確定為12世紀。
放射性碳測年在考古學領域絕對是變革性的，現在隨著加速器的日益普及，它有機會更廣泛地用於鑑定和溯源。IAEA核物理學家(加速器)Aliz Simon說。
如何能夠如此迅速而有力地，利用一項單一的科學技術，來推翻幾個世紀以來對如此重要的文化人工製品的理解？IAEA關於加速器質譜法(AMS)測年新的免費在線學習課程，揭示了放射性碳測年的威力、其基本原理及如何處理和解釋其數據。該課程還闡述了案例研究，包括Capitoline Wolf，並概述了其他測年方法和法醫AMS應用。
“放射性碳年代測定法在考古學領域絕對具有變革性，現在隨著加速器的日益普及，它有機會更廣泛地用於鑑定和出處，”IAEA專門研究加速器應用的核物理學家Aliz Simon說。她和她的團隊開發了由IAEA技術合作計畫資助的電子學習課程，以提高放射性碳測年和AMS技術的知識。“重要的是，我們要培訓那些可以成為AMS技術最終用戶的人，以提高我們對過去的了解，甚至解決犯罪問題，並打擊藝術品、食品、藥品和象牙的非法貿易，”西蒙說。
AMS測年是一種使用質譜儀和粒子加速器測量長壽命同位素(主要是碳14)的技術。碳14是存在於所有生物體中的放射性同位素。它以穩定的速率衰減；因此，通過測量樣品中碳14的含量，研究人員可以確定它的年齡。雖然測量碳14作為一項技術最初是在20世紀40年代後期使用液體閃爍計數器和氣體正比計數器，所構想出來的，但如今AMS測年更受歡迎，事實證明它更靈敏、耗時更少且需要的樣本更少。
一堂有啟發性的核科學課程
IAEA的在線課程分佈在六個模塊中，參與者在完成課程後會獲得證書。模塊需要45到60分鐘才能完成，每個模塊都會通過測試對學生進行評估--分數必須達到60%才能通過獲得證書。
“為了開發這門課程，我們與我們的合作夥伴--IAEA合作中心巴黎薩克萊大學等全球知名機構--密切合作，以確保內容有趣並且與那些可能對AMS應用不熟悉的人相關，例如考古學家、來自人文學科背景的博物館館長和法醫科學家，”IAEA遺產科學副計畫官員Lena Bassel說。該課程的另一個合作夥伴是澳大利亞核科學技術組織(ANSTO)，這是一個與IAEA有合作的中心，其對AMS的創新使用，照亮了澳大利亞非凡而悠久的歷史。
放射性碳年代測定法幫助確定澳大利亞金伯利的岩石藝術，距今有17,000多年前。(照片：Bewley/Adobe Stock)
在西澳大利亞金伯利地區發現的眾多岩石掩體中，估計有100,000 幅藝術圖像。內陸這一地區的赭石色岩石裝飾著動物、人物和抽象概念，講述著該地區土著人民的故事和歷史。在一個被描述為電子學習課程案例研究的項目中，墨爾本大學和ANSTO的研究人員開發了一種方法，可以從位於金伯利一些岩石藝術畫上方和下方的古代黃蜂巢中提取可用數據碳。研究人員還開發了測試來確定這些年齡估計的可靠性，這表明一件岩石藝術已有17,000多年的歷史-是澳大利亞最古老的放射性測年岩石藝術之一。
“第一澳大利亞人的文化是世界上最古老的連續文化，金伯利地區擁有豐富的不同風格和圖案的繪畫，”ANSTO首席研究科學家Geraldine Jacobsen說。”雖然很明顯這些畫作很古老，但由於所用顏料的類型和岩畫的狀況，很難確定它們的年代。然而，使用創新的AMS方法，我們已經成功地對其中一些進行了測定，並將繼續使用AMS來更好地探索澳大利亞的過去。”
要了解更多關於金伯利的岩石藝術、卡比托利歐狼或放射性碳測年的其他示例和創新方法，請註冊IAEA的AMS射性碳電子學習課程。