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Thermolumineszenz

Viele Mineralien speichern einen Teil der radioaktiven Strahlungsenergie, wenn sie radioaktiver Strahlung ausgesetzt werden. Erhitzt man sie dann wieder, geben sie diese Energie als sichtbares Licht wieder ab. Dieses Phänomen nennt man "Thermolumineszenz". Als Quellen radioaktiver Strahlung kommen zum Beispiel die Höhenstrahlung in Frage, oder auch instabile Uran-, Thorium-, Kalium- oder Rubidiumisotope, die fast überall in der Erdkruste zu finden sind.

Bis auf wenige Ausnahmen enthält der Ton, aus dem Keramiken gefertigt werden, kleine Mengen solcher radioaktiver Substanzen. Als Energiespeicher kommen hauptsächlich die Mineralien Quarz und Feldspat in Frage; sie sind in dem Sand enthalten, der dem Ton als Magerungsmittel zugesetzt wird.

Währen des Brennvorgangs wird ab einer Temperatur von 450°C die gesamte Energie, die in dem Ton vorhanden ist, gelöscht. Danach beginnt das gebrannte Stück Ton erneut Energie zu sammeln, und zwar bei Null. Die Energiespeicherung beginnt also erneut, und mit der Zeit steigt auch die angesammelte Energie proportional zur Zeit.

Erhitzt man das gebrannte Stück Ton erneut, am besten in einem Laboratorium, wird diese Energie wieder freigesetzt als Lichtenergie, die gemessen werden kann. Die freigesetzte Lichtmenge ist proportional zu der Zeit, die seit dem ersten Brennen dieser Keramik vergangen ist.

Deshalb kann man mit Thermolumineszenz das Alter von gebrannter Keramik bestimmen.