루미네선스 연대측정법에 사용되는 가정들
(Examining Thermoluminescence Dating)
by Vernon R. Cupps, Ph.D.
인공 유물이나 생물학적 물질의 연대측정에 가장 일반적으로 사용되는 방법은 방사성탄소(C-14) 연대측정법이다. 그러나 이 측정 방법은 오래된 연대를 측정하는 데에 심각한 문제를 가지고 있다. 왜냐하면 5만 년보다 더 오래된 시료의 연대측정에는 사용될 수 없기 때문이다. 그러한 장구한 시간이 흐른 후에는 사실상 거의 모든 측정 가능한 C-14은 사라졌을 것이기 때문이다.[1] 그래서 실제적 연대측정은 (방사성탄소 연대측정법에 의해) 5만 년 이내와 (다른 동위원소 연대측정법으로) 1백만 년 이상에 대해서만 이루어지기 때문에, 그 사이에 간격이 존재한다.[2] 비교적 새로운 연대측정 방법인 ‘루미네선스 연대측정법(luminescence dating, 냉광 연대측정법)’은 이 간격에 해당하는 유물의 연대측정 방법으로 도입되었다.[2, 3]
많은 고고학자들은 도자기(pottery)의 연대측정에 이 방법을 사용한다. 결과적으로 그것이 발견된 퇴적지층의 연대도 평가하게 된다. 도자기에는 어떤 결정 물질(crystalline materials, 석영과 장석과 같은)이 포함되어 있다.[4] 도자기가 땅에서 발견되었을 때, 땅으로부터의 방사선이 이 결정 물질의 전자(electrons)를 활성화시키기 시작하여, 그것들을 "트랩 상태(trap states)"로 들어가게 한다. 이것은 방사선의 량을 측정할 수 있게 해준다. 도자기가 땅에 오래 있었을수록, 더 많은 방사선이 흡수됐을 것이고, 더 많은 전자들을 활성화되어 트랩 안에 존재하게 되는 원인이 된다. 과학자들이 땅에서 도자기를 발굴했을 때, 트랩 상태에 갇혀있는 전자들을 다시 원래 상태로 되돌리기 위해서(활성을 해제하기 위해서) 열 또는 레이저를 사용한다. 이것은 전자들이 빛을 내게 하는 원인이 된다. 과학자들은 이 빛의 량을 측정하여, 전체측정방사선량(total measured radiation dose, TMRD)을 얻는다. 이 방사선량을 (가정하고 있는) 방사선량의 붕괴속도로 나누어, 도자기의 연대를 평가한다.
이러한 점에서, 이 방법은 간단한 개념처럼 보인다. 그러나 문제점은 장구한 기간 동안 항상 일정했던 붕괴속도를 가정하고 있다는 것과, 물체 또는 유물로 흡수되는 방사선량이 발견된 환경들에서 장구한 기간 동안 언제나 동일했을 것이라고 가정을 한다는 것이다. 두 가정 모두 비현실적이다.
TMRD가 가지는 또 다른 문제점은 검출기의 보정(calibration)이다. 왜냐하면, 유물에 들어있는 다른 결정들은 다른 량과 다른 유형의 루미네선스 물질(uminescence material)을 포함할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 불화리튬 결정(lithium fluoride crystal)은 그것이 6Li, 7Li, 또는 두 개의 혼합물로 구성되어 있는지 여부에 따라, 그리고 기질 내에 포함된 미량원소에 따라, 감마열중성자(gamma thermal neutron), 베타양성자(beta proton), 또는 알파입자방사선(alpha particle radiation)과 우선적으로는 반응할 수 있다.[5, 6]
방사성 붕괴속도(radioactive decay rates, RDR)의 불변성은 더욱 문제가 되고 있다. 왜냐하면 그것은 붕괴속도가 수백 수천만 년 동안 항상 일정했을 것이라는 동일과정설적 가정(uniformitarian assumption)에 기초하고 있기 때문이다. 그러나 방사성 붕괴속도는 위치, 계절, 태양활동, 하루 중의 시간 등에 따라 변화한다는 것은 핵물리학자들 사이에서 잘 알려져 있는 사실이다.[7]
세속주의자들이 사용하는 대부분의 연대측정 방법들과 동일하게, 루미네선스 연대측정법에도 많은 가정들이 내재되어 있다. 위에서 언급된 모든 가정들은 수억 수천만 년이라는 관측될 수 없는 장구한 시간 틀을 가정하는 세속주의자들의 편견으로부터 추정된 것이다. 따라서, 루미네선스 연대측정 결과는 의심되어야 하고, 숨겨져 있는 문제점들이 명백히 공개되어야 한다. 대신에, 우리는 창세기에 기록된 대로, 태초에 거기 계셨던 하나님의 말씀을 신뢰해야만 한다.
References
1.Also, it should be noted that 14C dates often don’t agree with historical and archaeological dates. De Wesselow, T. 2012. The Sign: The Shroud of Turin and the Secret of the Resurrection. New York: The Penguin Group, 160-173; Thomas, B. 2015. Can Carbon Dating Be Trusted? Acts & Facts. 44 (10): 17; Snelling, A. 2008. Radiocarbon Ages for Fossil Ammonites and Wood in Cretaceous Strata near Redding, California. Answers Research Journal. 1: 123-144.
2.There are claims that the Argon-Argon (Ar-Ar) dating method can be used to date objects as young as 100,000 years, but given that the half-life of the 40K parent is 1.25 billion years, it seems highly unlikely that enough 40Ar can accumulate in a rock sample due to radioactive decay to definitely date it at that young age. In addition, K-Ar/Ar-Ar dating is not typically used to date the sedimentary rock in which artifacts are found.
3.Roberts, R. and O. Lian. 2015. Illuminating the Past. Nature. 520 (7548): 438-439.
4.Such as calcium fluoride (CaF2), lithium fluoride (LiF2), calcium sulfate (CaSO4), lithium borate (Li2B4O7), calcium borate (Ca3(BO3)2), potassium bromide (KBr), and feldspars.
5.Ehmann, W. and D. Vance, 1991. Radiochemistry and Nuclear Methods of Analysis. J. D. Winefordner, ed. New York: John Wiley & Sons Inc., 245.
6.Tsoulfanidis, N., and S. Landsberger. 2011. Measurement and Detection of Radiation, 3rd ed. Boca Raton, FL: CRC Press, 448-452.
7.Radiation Dose Calculator. American Nuclear Society. Posted on ans.org.
* Dr. Cupps is Research Associate at the Institute for Creation Research and received his Ph.D. in nuclear physics at Indiana University-Bloomington.
Cite this article: Vernon R. Cupps, Ph.D. 2016. Examining Thermoluminescence Dating. Acts & Facts. 45 (5).
출처 : ICR News, Acts & Facts. 45 (5), 2016.
링크 : http://www.icr.org/article/9291
번역 : 미디어위원회
루미네선스 연대측정법에 사용되는 가정들
(Examining Thermoluminescence Dating)
by Vernon R. Cupps, Ph.D.
인공 유물이나 생물학적 물질의 연대측정에 가장 일반적으로 사용되는 방법은 방사성탄소(C-14) 연대측정법이다. 그러나 이 측정 방법은 오래된 연대를 측정하는 데에 심각한 문제를 가지고 있다. 왜냐하면 5만 년보다 더 오래된 시료의 연대측정에는 사용될 수 없기 때문이다. 그러한 장구한 시간이 흐른 후에는 사실상 거의 모든 측정 가능한 C-14은 사라졌을 것이기 때문이다.[1] 그래서 실제적 연대측정은 (방사성탄소 연대측정법에 의해) 5만 년 이내와 (다른 동위원소 연대측정법으로) 1백만 년 이상에 대해서만 이루어지기 때문에, 그 사이에 간격이 존재한다.[2] 비교적 새로운 연대측정 방법인 ‘루미네선스 연대측정법(luminescence dating, 냉광 연대측정법)’은 이 간격에 해당하는 유물의 연대측정 방법으로 도입되었다.[2, 3]
많은 고고학자들은 도자기(pottery)의 연대측정에 이 방법을 사용한다. 결과적으로 그것이 발견된 퇴적지층의 연대도 평가하게 된다. 도자기에는 어떤 결정 물질(crystalline materials, 석영과 장석과 같은)이 포함되어 있다.[4] 도자기가 땅에서 발견되었을 때, 땅으로부터의 방사선이 이 결정 물질의 전자(electrons)를 활성화시키기 시작하여, 그것들을 "트랩 상태(trap states)"로 들어가게 한다. 이것은 방사선의 량을 측정할 수 있게 해준다. 도자기가 땅에 오래 있었을수록, 더 많은 방사선이 흡수됐을 것이고, 더 많은 전자들을 활성화되어 트랩 안에 존재하게 되는 원인이 된다. 과학자들이 땅에서 도자기를 발굴했을 때, 트랩 상태에 갇혀있는 전자들을 다시 원래 상태로 되돌리기 위해서(활성을 해제하기 위해서) 열 또는 레이저를 사용한다. 이것은 전자들이 빛을 내게 하는 원인이 된다. 과학자들은 이 빛의 량을 측정하여, 전체측정방사선량(total measured radiation dose, TMRD)을 얻는다. 이 방사선량을 (가정하고 있는) 방사선량의 붕괴속도로 나누어, 도자기의 연대를 평가한다.
이러한 점에서, 이 방법은 간단한 개념처럼 보인다. 그러나 문제점은 장구한 기간 동안 항상 일정했던 붕괴속도를 가정하고 있다는 것과, 물체 또는 유물로 흡수되는 방사선량이 발견된 환경들에서 장구한 기간 동안 언제나 동일했을 것이라고 가정을 한다는 것이다. 두 가정 모두 비현실적이다.
TMRD가 가지는 또 다른 문제점은 검출기의 보정(calibration)이다. 왜냐하면, 유물에 들어있는 다른 결정들은 다른 량과 다른 유형의 루미네선스 물질(uminescence material)을 포함할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 불화리튬 결정(lithium fluoride crystal)은 그것이 6Li, 7Li, 또는 두 개의 혼합물로 구성되어 있는지 여부에 따라, 그리고 기질 내에 포함된 미량원소에 따라, 감마열중성자(gamma thermal neutron), 베타양성자(beta proton), 또는 알파입자방사선(alpha particle radiation)과 우선적으로는 반응할 수 있다.[5, 6]
방사성 붕괴속도(radioactive decay rates, RDR)의 불변성은 더욱 문제가 되고 있다. 왜냐하면 그것은 붕괴속도가 수백 수천만 년 동안 항상 일정했을 것이라는 동일과정설적 가정(uniformitarian assumption)에 기초하고 있기 때문이다. 그러나 방사성 붕괴속도는 위치, 계절, 태양활동, 하루 중의 시간 등에 따라 변화한다는 것은 핵물리학자들 사이에서 잘 알려져 있는 사실이다.[7]
세속주의자들이 사용하는 대부분의 연대측정 방법들과 동일하게, 루미네선스 연대측정법에도 많은 가정들이 내재되어 있다. 위에서 언급된 모든 가정들은 수억 수천만 년이라는 관측될 수 없는 장구한 시간 틀을 가정하는 세속주의자들의 편견으로부터 추정된 것이다. 따라서, 루미네선스 연대측정 결과는 의심되어야 하고, 숨겨져 있는 문제점들이 명백히 공개되어야 한다. 대신에, 우리는 창세기에 기록된 대로, 태초에 거기 계셨던 하나님의 말씀을 신뢰해야만 한다.
References
1.Also, it should be noted that 14C dates often don’t agree with historical and archaeological dates. De Wesselow, T. 2012. The Sign: The Shroud of Turin and the Secret of the Resurrection. New York: The Penguin Group, 160-173; Thomas, B. 2015. Can Carbon Dating Be Trusted? Acts & Facts. 44 (10): 17; Snelling, A. 2008. Radiocarbon Ages for Fossil Ammonites and Wood in Cretaceous Strata near Redding, California. Answers Research Journal. 1: 123-144.
2.There are claims that the Argon-Argon (Ar-Ar) dating method can be used to date objects as young as 100,000 years, but given that the half-life of the 40K parent is 1.25 billion years, it seems highly unlikely that enough 40Ar can accumulate in a rock sample due to radioactive decay to definitely date it at that young age. In addition, K-Ar/Ar-Ar dating is not typically used to date the sedimentary rock in which artifacts are found.
3.Roberts, R. and O. Lian. 2015. Illuminating the Past. Nature. 520 (7548): 438-439.
4.Such as calcium fluoride (CaF2), lithium fluoride (LiF2), calcium sulfate (CaSO4), lithium borate (Li2B4O7), calcium borate (Ca3(BO3)2), potassium bromide (KBr), and feldspars.
5.Ehmann, W. and D. Vance, 1991. Radiochemistry and Nuclear Methods of Analysis. J. D. Winefordner, ed. New York: John Wiley & Sons Inc., 245.
6.Tsoulfanidis, N., and S. Landsberger. 2011. Measurement and Detection of Radiation, 3rd ed. Boca Raton, FL: CRC Press, 448-452.
7.Radiation Dose Calculator. American Nuclear Society. Posted on ans.org.
* Dr. Cupps is Research Associate at the Institute for Creation Research and received his Ph.D. in nuclear physics at Indiana University-Bloomington.
Cite this article: Vernon R. Cupps, Ph.D. 2016. Examining Thermoluminescence Dating. Acts & Facts. 45 (5).
출처 : ICR News, Acts & Facts. 45 (5), 2016.
링크 : http://www.icr.org/article/9291
번역 : 미디어위원회