鑒定文物為何不使用碳元素檢測？

01-14

經常在電視里看見各種鑒寶節目，其中文物鑒定比較重要的一方面是年代鑒定，為何不使用碳元素鑒定，這樣不是比較有公信力？是因為怕損傷文物還是有別的因素

1.碳14測年是有損的，要從文物上提取樣本，所以限制了使用範圍；

2.碳14測年只能用於有機質文物，像陶瓷之類的文物一般適用光釋光測年；

3.無論是碳14還是光釋光目前的精確度都有一定問題，尤其是歷史時期以來的文物誤差較大，有些時候能誤差出兩個朝代來。

因為不好用。

1. 就單純的器物而言，碳素測年一般適用於有機質和鐵器，使用AMS法需要提取5-10mg的樣品，而鐵器不能是煤煉鐵。

2. 碳素測年得出的是生物體停止碳交換的年代，而不是器物的製作年代，比如現代人使用古代木材製作的器物，以及古代人用更古代的木材製作的器物。所以沒有明確考古背景的樣品就不要測試了.......不過好像大多數需要鑒定的器物都沒什麼考古背景。

3. 更關鍵的問題在於，碳素測年得出的標準碳十四數據不是日曆年代，而是關於年代的置信區間，這個置信區間的置信度通常取68%，這意味著真實年代只有68%的機率落在你給出的年代範圍內，我們當然可以選擇更高的置信度，但同時數據所能給出的年代範圍結果也會隨之擴大。

還有精度的問題，即使進行高精度的測量，這種方法也存在正負20-40年的誤差，這種數據經過校正放在95%的置信度下，最後給出的年代範圍通常會落在幾十到幾百年。

此外，因為Libby假設的緣故，碳素測年還需要進行校正。在實際的測試過程中如何使用合適的校正曲線是個很大的問題；不同的校正方法產生的最終結果也存在差異；一個地區的校正曲線未必適用於另一個地區；曲線本身的扭擺使得不僅要考慮數據的中心值的誤差，還要校正誤差本身。

所以這個方法用起來不是那麼輕鬆的，受到樣品質地，樣品污染，儀器誤差，人為因素造成偏差的影響非常大，在考古研究中尚且需要審慎對待，面對文物斷代，無論是辨偽還是測年，這種方法都吃力還不討好。

雖然我不是學考古的。大概說一下吧。

題主的問題就是考古學裡的測年問題。其實，很多歷史愛好者甚至歷史專家對考古學都停留在表面階段，這很不好，因為會導致一廂情願的對一些考古成果胡亂解讀，然後腦補自己的歷史。比如，很多人認為除了中國，其他文明的編年不是通過文獻而是通過不可質疑的高科技做出的。比如，有些人認為碳十四能搞定一切並精確到某一年。比如，還有人認為拿著某種儀器照一下，液晶顯示屏就會出現公元xx年。

先說答案，理論上有可能，實際基本不可操作。你讓持寶人從寶貝上鋸下一塊來，你看他干不？實際上測年技術直接測量樣品本身的並不多，大多說是測量同時出土的伴生物，或必須以伴生物做參照。寶物拿到現場時，測年所要求的條件早就被破壞掉了。

說回測年問題，考古學中有幾十種測年的方法（沒統計過，錯了輕拍），大多數與放射性元素有關。每種方法都有自己的局限性和優勢。

碳十四測年是其中一種，之所以為人們熟知，一是這種技術應用的比較早，在1960年發明人里貝都被授予諾貝爾化學獎了。再就是測年範圍從2，3百年到五萬年，這個範圍正是晚更新世到全新世人類活動的活躍期。

碳十四的原理是任何物質如果曾與大氣進行過充分的碳交換，然後又處於封閉狀態，樣品的碳十四比活度和丰度將按放射性衰變的指數規律隨時間不斷降低，由此即可算出年齡。

與大氣進行充分碳交換的是什麼？自然是動植物等有機物了。鑒寶節目一般不會拿個動植物的殘骸上來「您給掌掌眼，這具屍首是哪年的，值多少？」鑒寶里大多是啥，瓷器啊，玉器啊，他不參與碳的交換啊！

說說常見幾種古玩測年可能性。

如果是字畫，可以在不起眼的地方割下小塊樣品，因為無論是紙質還是絲織物都可用碳十四測年。可是造假者如果用當時的畫布作畫，就難辦了，西方油畫經常採用這種方法做假。你總不能再把畫作破壞掉檢測所用油彩，假的好說，真品動輒幾百萬，上億，你賠的起嗎？

青銅器。現有技術無法對其測年。如果青銅器上有殘留食物或煙炱，可做為碳十四檢測對象，但只能說明此件青銅器的最後使用年代而不是製作年代。也即是說只可以說明這件青銅器不晚於某某年。

玉器，石器，基本不可能測年。

陶瓷，我們是陶瓷大國，節目里也以瓷器居多。陶瓷不屬有機物，碳十四是指望不上了。雖然黏土裡可能混有稻草等有機物，那也只在考古古陶器時偶爾用上，和我們一般所說的古玩不是一回事。

但是也不是不能測年，黏土裡含有石英長石等礦物，高溫燒制時會產生熱釋光現象。熱釋光信號強度可以測量，並換算成累積劑量，由此推算陶片年齡。具體原理自己百度。

那麼為什麼節目不採用熱釋光測年呢？我們來看一下採樣要求。首先要在陶瓷本身採樣，還不能太小。採集處不能過分靠近地表，周圍要求均勻堆積物，不能用水清洗，同時必須採集樣品周圍堆積物，密封，避光，遠離熱源或放射性輻射，儘快送檢。你覺得那個條件民間能做到？

不過，熱釋光可以用作陶瓷真偽的鑒定。陶器每千年累積劑量在1～5Gy之間波動。如果測出劑量小於1，即可斷定為近代仿品。不過這種方法只能看出誰是假的，不能保真。因為造假者也在學習進步啊，他們發現用X光照射可以增加累積劑量值。曾有人用這種方法走私唐三彩，可惜這哥們學藝不精，照射大了，直接整成3000年了。

其他的不一一列舉了，在現有條件下，鑒別古玩（考古由於在第一現場和鑒寶是兩回事）科技能幫上的忙還真不多，只能依靠專家們的眼光和良心了。

其實也別太悲觀，前面說了，世界上各種文明早期編年史除了零星文獻外，另一個就是專家們靠陶器的類型比對建立起來的，未必準確不也用了這麼多年了。人的經驗有時不可小看。

私以為，大概是為啥不用直尺來測量原子長度一個原因吧

一件文物用能否使用碳14定年，取決於能否滿足碳14定年的前提條件。碳14是宇宙射線與大氣中的氮通過核反應生成，因此同一時期大氣中的碳14濃度是一定的。只要生物體活著，通過「呼吸」生物體內的衰減掉的碳14可以得到補充，與外界保持平衡。生物體一旦死亡，不能「呼吸」，體內衰減的碳14得不到補充，其濃度將一直衰減。我們可以通過實驗室測量得到死亡生物體殘餘的碳14濃度，根據碳14半衰期5730年求得生物體死亡時間。基於該原理，你要用碳14定文物時代必須具備以下前提：1、文物中存在生物體；2、生物體死亡時間等於文物製造時間。至於你說到的是否有損這牽涉樣品量的問題。常規碳14測年需要幾克樣品，目前常用的加速器質譜（AMS）碳14定年只需要1-2mg樣品，基本對文物本身沒有明顯損傷。