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 世紀生產的，這要歸功于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(chuàng)建的，這對雙胞胎兄弟在嬰兒時期被遺棄后，哺乳了一只母狼以求生存。幾千年來，在無數藝術品中重現了狼奶頭上的小男孩的形象，但很少有像卡比托利歐狼“La Lupa Capitolina”這樣出名的。

這座 75 厘米高的青銅雕像于 15 世紀被發(fā)現，當時被認為已有一千多年的歷史。直到 2000 年代，使用核技術進行的分析——放射性碳測年——震驚了世界，打破了這種信念，并將雕像的年代確定為 12 世紀。

一項單一的科學技術如何能夠如此迅速而有力地推翻幾個世紀以來對如此重要的文化人工制品的理解?原子能機構關于加速器質譜法(AMS)測年的新的免費在線學習課程揭示了放射性碳測年的威力、其基本原理以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，并概述了其他測年方法和法醫(yī) 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于鑒定和出處，”原子能機構專門研究加速器應用的核物理學家 Aliz Si??mon 說. 她和她的團隊開發(fā)了由 IAEA技術合作計劃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，我們培訓那些可以成為 AMS 技術的最終用戶的人，以提高我們對過去的了解，甚至解決犯罪問題，并打擊藝術品、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 是存在于所有生物體中的放射性同位素。它以穩(wěn)定的速度衰減，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 年代后期使用液體閃爍計數器和氣體正比計數器構想出來的，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(fā)性的核科學課程

原子能機構的在線課程分布在六個模塊中，參與者在完成課程后會獲得證書。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——通過分數必須達到 60% 才能獲得證書。

“為了開發(fā)這門課程，我們與我們的合作伙伴——國際原子能機構合作中心巴黎薩克萊大學等全球知名機構——密切合作，以確保內容有趣并且與那些可能對 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(yī)科學家，”原子能機構遺產科學副項目官員 Lena Bassel 說。該課程的另一個合作伙伴是澳大利亞核科學技術組織 (ANSTO)，它是一個 IAEA 合作中心，其對AMS 的創(chuàng)新使用揭示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巖石藝術距今 17,000 多年前。(照片：Bewley/Adobe Stock)

在西澳大利亞金伯利地區(qū)發(fā)現的眾多巖石掩體中，估計有 100,000 幅藝術圖像。內陸這一地區(qū)的赭石色巖石裝飾著動物、人物和抽象概念，講述著該地區(qū)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(fā)了一種方法，可以從位于金伯利一些巖石藝術畫上方和下方的古代黃蜂巢中提取可數據碳。研究人員還開發(fā)了測試來確定這些年齡估計的可靠性，這表明一件巖石藝術已有 17,000 多年的歷史 - 是澳大利亞最古老的放射性測年巖石藝術之一。

“第一澳大利亞人的文化是世界上最古老的連續(xù)文化，金伯利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，但由于所用顏料的類型和巖畫的狀況，很難確定它們的年代。然而，使用創(chuàng)新的 AMS 方法，我們已經成功地對其中一些進行了測定，并將繼續(xù)使用 AMS 來更好地探索澳大利亞的過去。”