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为什么碳十四测定不能用于古代书画材料的年代鉴定

2014-01-08 15:15:42 赵华

  近日《功甫帖》的真伪引发热议,很多热心藏友建议取样检测碳十四即可轻松解决,也有回复说因为藏品珍贵,所以收藏方不愿意损坏藏品,更有报道说美国有专门的仪器只需要用棉签在墨迹上轻轻擦拭,就可以判断是其年代,等等。这些说法基本都不靠谱。

  先看碳十四是如何检测文物年代的。

  碳十四是碳的一种具放射性的同位素,于1940年首被发现。它是透过宇宙射线撞击空气中的氮原子所产生,其半衰期约为5730年,衰变方式为β衰变,碳14原子转变为氮原子。空气中碳十四的产生和衰变达成动态平衡,含量基本稳定。生存在空气环境中的生物体又通过呼吸达成体内和外界的碳十四平衡。

  生物死亡后埋入地下,即可认为呼吸和对流交换的停止,体内的碳十四就按5730年减少一半的规律衰变。年代越久碳十四就会越少。测定出土文物中生物体的碳十四含量,与空气中碳十四含量相比就可以推算其埋入地下的年代。这个时代不能太近,太近地层不稳定,数据不准确;也不能太远,远了碳十四衰减太多含量太低,检出和计算误差就大了,一般测定范围到50000年以内。

  碳十四定年基于一些假设:假设大气中碳十四的产生率不变;假定放射性衰变规律不变,不受任何外界环境的影响,生物样品一旦死亡就停止与碳储存库进行自由交换;地球上各交换库中碳十四的放射性比重不随时间、地点、物质种类而改变,这个假设经检验基本成立。国际公认碳十四测年中的BP起算点是1950年(因为之后人工核爆炸产生的大量 C 对大气影响很大,而且从18世纪工业革命之后,大气中的普通C大大增加,对C的比率影响很大);样品根本没有受到污染,如果不小心混入了早期或晚期的碳,那测出的结果跟我们想要的肯定会有很大差距。

  因此,不对取样过程严格说明,得出结论是无法取信的,在考古发掘中,碳十四测定的结果仍然是参考地位,不是决定地位。

  地下考古尚且如此,再来看看书画,它能具备碳十四检测的条件吗:

  造纸是用的什么时代的生物?成品陈放了多少年?以什么方式陈放?陈放条件是否有空气对流?书画家使用过程中是否引入污染?颜料墨汁用的什么生物材料,以及上述问题?创作之后作品如何保存?装裱对作品有何影响?装裱过程是否引入年代不同的材料?装裱过程是否使用了液体,如水等?作品如何收藏、展观?收藏、展观中空气对流情况如何?张挂过程中是否有尘埃?所有作品的流传路径和污染水平一样吗?什么样的污染使样品测定值显年轻?什么样的污染使样品测定值显老?我们是否能确切地知道每一次污染并量化?不同地区材料制造工艺是否相同?同一工艺制造材料有无可能数百年如一日的稳定?不同的作品材料差异,是时代差异大还是地区差异大?不同材料的作坊间配比差异会有多大?这是否意味着书画材质存在着异代同质和同代异质现象......

  任何检测都应基于物质,要检测样品的年代就必须找到一个与年代变化完全线性相关的物质,在书画领域,这样的标记物是不存在的。书画作品中的所有物质无不是从不同的起点出发,经历不同的流传污染走到现在的,对其进行任何物质含量的测定都难以绕开取样过程的科学性说明,不仅仅是碳十四测定如此。

(责任编辑:董倩倩)

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