梧桐文学

AMS测年技术的应用(第2页)

天才一秒记住【梧桐文学】地址:https://www.wtwx.net

从1996年初开始,夏商周断代工程AMS测年专题组进行了大量的文献调研,并召开了多次方案讨论会。

当专题的可行性经专家论证通过后,又抓紧了具体实施方案的落实,并广泛听取了国际同行的意见。

1996年5月下旬,专题组成员、青年核物理学家鲁向阳副教授在参加第七次AMS国际会议期间,曾与世界上各AMS实验室的专家就设备技术升级改造问题进行探讨,并向他们了解对当时两种流行的商品化离子源的评价。

1996年11月,专题组组长郭之虞与专题组成员、年轻的学者汪建军两人赴美国进行考察,访问了几家处于世界先进地位的AMS实验室,与美国专家深入讨论了有关技术问题,并访问了美国国家静电公司(NEC),考察了其商品化的AMS专用离子源。

当时正在澳大利亚国立大学访问工作的专题组成员、青年学者刘克新副教授,也及时将他在该处调试与使用NEC离子源的情况与经验反馈回国。

在此基础上,专题组经过与国外两家商业公司直接谈判,并综合考虑到价格等因素,最后确定了购置设备、仪器的整体方案。

北京大学加速器质谱计装置示意图

从1997年4月开始,专题组开始购置和安装新的设备,到1998年3月,设备安装基本结束,开始全系统联调,对不够理想的部位进一步改造和完善。

1998年12月初,夏商周断代工程向北大AMS专题组提供4种样品进行盲检(检测者事先不知道样品的出土地点和年代),测定结果与中国社科院考古所、北京大学考古系仇士华、陈铁梅具体负责的两个常规14C实验室所得到的年代值在允许误差范围内基本一致。

稍后,专题组还选出7个样品,送往在世界同行中颇负盛名的加拿大多伦多大学加速器质谱学实验室进行测量,以和北大AMS的结果做比对参考。

再后来,AMS专题组对国际原子能机构(IAEA)提供的标准样品进行了比对测量,前后两期比对的结果均显示了良好的一致性。

与此同时,AMS专题组有计划地对一些样品安排了复测,以检验测量结果的可靠性,并对一些考古学家有疑问的数据也安排了复测。

通过一系列盲检、复测和比对,结果表明,北京大学加速器质谱计的测量结果有较高的可信度,所给出的年代数据与真值的偏差,一般不会超过2σ的范围(95%置信区间)。

鉴于以上取得的可行性效果,北京大学AMS专题组开始对夏商周断代工程提供的批量样品进行测定,并在测量过程中继续深入地进行14C测年方法的研究,以使测量质量不断得到改善和提高。

当然,加速器质谱计作为科学领域一门先进的技术,它的操作和运算过程是极其复杂的,外人很难领悟其中的奥妙,仅仅是一个基本公式就列有一长串令人眼花缭乱的数字,请看下面基本公式的一个片段:

加速器质谱计14C测年是相对测量,即以标准样品(下标为s)为参照来进行未知样品(下标为x)的测量。

考虑到本底(下标为b)校正和分馏校正,样品年龄

其中MC为未知样品以现代碳(Modern)为单位的放射性比活度,以下称为样品的MC值。

其中

Ks为标准样的MC值,中国糖碳的Ks=1.362,国际草酸OX-I的Ks=10.95。

Kfr为分馏校正因子,若以中国糖碳为标准样,

若以OX-I为标准样,

故我们需用AMS测得Rx,Rs,Rb,用常规质谱计测得δ13Cx和δ13Cs(中国糖碳的δ13Cs=-19.32),然后即可求得样品的年龄。

面对如此复杂、严谨、精密的科学计算,负责这个专题的学者们付出的心血和精力是可想而知的。

同时从另一个侧面也可以看出,夏商周断代工程是在怎样的一种科学条件和科学精神的指导下进行的。

鲁向阳作14C测年报告

所幸的是,加速器质谱计测年专家在承担了夏商周断代工程专题之后,得到了北京大学校领导和重离子物理研究所的高度重视与支持。

先后有26名学者分别承担了物理、机械、真空、电子、计算机等不同专业的工作。

需要特别提及的是,AMS测年设备,不像一般人想的那样是由几台电脑和几根试管构成的。

其设备的总重量达几千吨,需要3000多平方米的空间才能合理摆放,否则就无法进行正常工作。

在设备改造期间,专题组人员四处采购部件,运回后自己动手安装,当安装最大部件时,正处于酷暑时期,青年学者鲁向阳等顾不得斯文,光着汗淋淋的膀子,和其他学者们一道喊着号子来回搬运。

青年学者汪建军于1994年硕士毕业后留校在重离子物理研究所工作。

一位朋友在中美两地创建了一家较大的上市公司,邀请其加盟,所付的报酬是在所里工作的十几倍。

面对如此优厚的条件,汪建军萌生了离开北大重离子物理研究所的念头,并打报告向所领导正式提了出来。

此时正值夏商周断代工程上马,汪建军被编入AMS专题组并负责数据获取系统。

鉴于人手短缺,许多工作需要青年学者介入,所领导劝其以国家利益为重,将这项工作完成后再作考虑。

汪建军愉快地服从了组织决定,继续留在AMS专题组,并尽其所能完成所承担的工作,直到专题结束后才调离工作岗位。

本章未完,请点击下一章继续阅读!若浏览器显示没有新章节了,请尝试点击右上角↗️或右下角↘️的菜单,退出阅读模式即可,谢谢!

如遇章节错误,请点击报错(无需登陆)

新书推荐

反派女配,以武服人天降龙凤萌宝:保姆妈咪别想跑八爷在清穿文里割韭菜[共享空间]点龙诀试婚一百天:老公送上门光之猎魔人隐士是如何练成的前缘惊魂长夜余火白月光觉醒后和法医大佬he了诸天黑化从火影开始我,腕豪,海军大将我在星际神话复苏快穿之精分主神的心尖宠难驯重生后,我被大佬娇养了神奇宝贝之超神训练家太子宠婢日常大明皇妃(共3册)御九天玄德僵尸:我又被九叔挖出来从木叶开始的大剑豪神秘之劫空间农女:将军赖上我