Metoda opticky stimulované luminiscence je jedním ze způsobů, kterými se určuje stáří archeologických nálezů. Neodborníka zaujme především speciální průvodní rys, který v tomto případě provází odběr vzorků: Na odkrývaný materiál nesmí při jeho vyzvednutí z geologické vrstvy dopadnout ani paprsek denního světla…
Někteří čtenáři již zřejmě slyšeli o datovací metodě tzv. termoluminiscence, která se používá především k určování stáří keramických zbytků. Zkoumanou keramiku přitom určitým způsobem rozžhavíme a následně změříme emisi záření, kterou vydávají střepy. Podstatou metody je, že intenzita vyzařování závisí na době, která uplynula mezi dvěma vypáleními. Tímto způsobem můžeme tedy zjistit, kdy byla keramika nebo i třeba popsaná hliněná destička vypálena poprvé -nejen úmyslně, ale třeba i náhodou při destrukci celého tehdejšího sídliště. Z dob, kdy ještě nebyla známa keramika, lze takto datovat i jiné spálené předměty, např. kameny z pravěkého ohniště. Termoluminiscence je již poměrně zavedeným postupem a v âR byla již několikrát aplikována – např. na výzkum středopaleolitické lokality v Předmostí u Přerova (vedl doc. Jiří Svoboda) či při průzkumu brněnských Bohunic (vedl doc. Karel Valoch). Existují však i metody více či méně příbuzné, které archeologové zatím používají jen krátce. Jedním z takových postupů dosud u nás téměř nepoužívaných je i metoda OSL (optically stimulated luminescence – opticky stimulovaná luminiscence), která by však nově mohla pomoci vyřešit záhady spojené s přechodem mezi středoevropským středním a mladším paleolitem.
Konec neandertálců
Ladislav Nejman, postgraduální student katedry archeologie a antropologie na Národní univerzitě v australské Canbeře (dále ANU), se ve své disertační práci zabývá přechodem mezi středním a mladším paleolitem (asi před 45 až 35 tisíci let). Na území dnešní ČR a SR existuje řada unikátních nalezišť z tohoto období, která by mohla pomoci objasnit, jakým způsobem přešla éra neandertálců do kultur, jejichž nositelem byl již člověk dnešního typu. Ze zkoumaného období se na našem území až na výjimky nezachovaly žádné kosterní pozůstatky, pouze kamenná industrie (nástroje). Zajímavé přitom je, že se často jedná právě o industrie »přechodného typu«. Používané technologické postupy i typologie nástrojů ukazují současně na neandertálce i člověka druhu Homo sapiens. Výjimečnost tuzemských nalezišť spočívá v tom, že ve většině západní Evropy není téměř nic na způsob těchto přechodných industrií známo; po kulturách spojovaných s neandertálci zde vesměs následuje ostrý zlom a jakoby skokem nastupují mladopaleolitičtí lidé dnešního typu. K tomu, abychom si udělali celkový přehled o tom, co se tehdy na našem území odehrálo, potřebujeme přechodné industrie i nepočetné kosterní pozůstatky z této doby samozřejmě co nejpřesněji datovat. A pokud nelze určit přímo stáří nálezů, je potřeba alespoň chronologicky zařadit geologické vrstvy, kde byly nástroje či fosilie objeveny.
OSL přichází
V uplynulém roce se uskutečnily nové výzkumy za spolupráce ANU, Archeologického ústavu AV âR (pracoviště Dolní Věstonice), Archeologického ústavu Slovenské akademie věd (Nitra) a brněnského Moravského muzea. Archeologové se soustředili na několik moravských nalezišť a na západoslovenskou jeskyni Dzeravá Skala. Tyto lokality jsou zkoumány již řadu let a byly datovány i prostřednictvím radiokarbonu, tato metoda C14 je však u nálezů starých kolem 40 000 let už na hranici své použitelnosti. Proto se zde letos uplatnila i opticky stimulovaná luminiscence. Stáří nálezu se při metodě OSL určuje jako doba, která uplynula mezi dvěma ozářeními denním světlem (srovnej s výše zmíněnou termoluminiscencí, kde se obdobně stanovuje doba mezi dvěma vypáleními např. keramického střepu). Protože vzorky nesmějí být při odebrání vystaveny světlu (to by se »vynulovaly«), je potřeba použít speciální metodu jejich vyzvednutí. Poté jsou nálezy dopraveny do specializované laboratoře, kterých je na celém světě dosud pouze několik. Tyto komplikace se ale vyplatí. Výhodou OSL je především univerzálnost. Materiál potřebný k datování, především mikrozrnka křemene, je ve vrstvách, kde se objevují archeologické nálezy, prakticky všudypřítomný. OSL lze také uplatnit i na nálezy starší 40 000 let (což je hranice použitelnosti radiokarbonu). Zatímco OSL se hodí k určení chvíle posledního osvětlení minerálů, příbuznou metodu ESR (Electron Spin Resonance) lze využít pro datování zubů. V tomto případě měříme množství uranu, který se v zubech akumuluje po zakrytí sedimentem. Metoda ESR již byla na našem území aplikována na nalezišti v Kůlně, kde postup doplnil a ověřil výsledky získané předtím pomocí radioaktivního uhlíku.
FYZIKÁLNÍ PODSTATA LUISCENČNÍCH METOD
Každý materiál obsahuje určité množství radioaktivních prvků. Radioaktivní záření uvolňuje elektrony ze struktury minerálu a ty se hromadí v místech poruch jeho krystalické mřížky. Zahřátím (termoluminiscence) nebo ozářením viditelným světlem (OSL) se elektrony vracejí zpět do elektronových obalů. Přitom se uvolňuje energie ve viditelné oblasti spektra – materiál tedy světélkuje. Čím déle je zkoumaný materiál vystaven radioaktivnímu záření, tím více i elektronů se stačí uvolnit i a tím mohutnější je pak efekt luminiscence. Jednoduše řečeno, čím je i materiál starší (čím delší čas uplynul od posledního zahřátí či ozáření), tím více se mezitím stačil »nabít«. Jak i vidno, máme zde vlastně co do činění s přírodními měřiči radioaktivity, s jakousi obdobou dozimetrů. Výsledky získané metodami luminiscence samozřejmě závisejí na míře radioaktivity v okolní půdě. Proto musíme změřit také radioaktivitu pozadí a provést příslušné korekce (čím větší je radioaktivita pozadí, tím bude stáří nálezu relativně nižší).
