Beta Analytic 표준 사전처리 절차

Beta Analytic Standard Pretreatment Protocols

의뢰인이 요청을 달리하거나 최종 연대 보고서에서 논의되지 않는 한, 방사성 탄소 연대 측정을 위해 제출된 모든 샘플의 사전 처리 에는 다음 절차가 적용됩니다. 아래의 용어 해설은 보고서에 수록된 각 샘플에 적용되는 사전처리 방법을 정의한 것입니다. (예, 산/알칼리/산 사전처리를 받은 숯 샘플의 결과에는 “산/알칼리/산/”이라 표시됩니다)

이차탄소 성분을 제거하기 위해서는 제출된 재료의 사전처리가 필요합니다. 이러한 이차탄소 성분이 제거되지 않으면 방사성 탄소 연대 결과가 너무 최근이거나 오래된 것으로 나올 수 있습니다. 사전처리를 하더라도 방사성 탄소 연대가 관심 있는 시점의 사건을 보여주지 않을 수 있습니다. 이것은 샘플의 완전성에 의해 결정됩니다.

탄소 14 측정을 할 때 발생할 수 있는 몇 가지 문제로는 고목 효과, 타버린 뿌리, 생물교란, 이차퇴적, 최근 탄소를 포함하는 이차 유기물 활동(박테리아), 다른 연대의 여러 성분을 분석하는 것 등이 있습니다. 가능한 경우, 샘플을 하나의 성분으로 줄이고, 이러한 종류의 문제와 관련된 주관성이 추가되는 것을 줄이기 위해 사전처리를 실시합니다. 고객의 샘플에 사전처리를 특별히 해야 하는지 궁금하시면, 방사성 탄소 분석 전에 연구소에 꼭 알려주시기 바랍니다.

사전처리에 관한 중요사항 – 사전처리는 최종 결과에 직접적인 영향을 미치기 때문에 사전 처리에 대해 이해하시는 것이 중요합니다. 사전처리에 관하여 상담을 원하시거나, 사전처리 후(및 연대 측정 전) 저희로부터 연락을 받고 싶으시면 언제든지 연락해주시기 바랍니다.

산/알칼리/산

방사성 탄소 연대 측정 전에, 첫 번째 과정은 샘플을 부드럽게 잘게 부수고 탈이온수에 퍼지게 하는 것입니다. 그 다음, 탄산염을 제거하기 위해 뜨거운 염화수소산으로 세척하고, 이차 유기산을 제거하기 위해 알칼리(NaOH)로 세척합니다. 마지막으로 건조시키기 전에 용액을 중화하기 위해 산으로 세척합니다.

화학적 농도, 온도, 노출 시간, 반복 횟수는 제출된 샘플에 따라 다릅니다. 다음 단계로 넘어가기 전에, 각 화학 용액을 중화합니다. 이렇게 계속해서 씻어내는 과정에서 퇴적물과 뿌리 같은 오염물질이 제거됩니다.

이러한 종류의 사전처리를 “종합 사전처리”라고 부릅니다. 샘플의 어떤 조각이 방사성 탄소 함유에 대해 측정되었는지 명시하기 위해 보고서에 “산/알칼리/산-불용성”으로 기록합니다.

일반적으로 숯, 나무, 일부 토탄, 직물에 적용됩니다.

산/알칼리/산-가용성

때때로 방사성 탄소 함유에 관하여 가용성 알칼리 조각을 분석합니다. 이것은 특별한 경우로서 토양 상태가 가용성 조각이 보다 정확한 연대를 알려준다는 것을 의미합니다. 이는 또한 이차 유기산으로 인한 오염의 존재 유무나 오염 정도를 확인하기 위해 실시됩니다.

탄산염을 제거하고 유기물의 결합을 약화시키기 위해 먼저 샘플을 산으로 사전 처리합니다. 그 다음 알칼리로 세척한 후에(위의 산/알칼리/산 참조), 가용성 알칼리 조각이 포함된 용액을 분리하거나 거르고 산과 결합합니다. 침전되는 가용성 조각은 연소 전에 씻어 말립니다.

산/알칼리/산-섬유소 추출

산/알칼리/산으로 종합 사전처리를 실시한 후에, 통제된 조건(pH 3 및 온도 70°C)에서 아염소산나트륨(NaCIO2)에 샘플을 담가 놓습니다. 이 과정은 나무 섬유소를 제외한 모든 성분을 없애줍니다.

산 세척

방사성 탄소 연대 측정을 실시할 샘플의 표면적을 최대한 넓게 만듭니다. 고체 덩어리는 부수고, 섬유 재료는 잘게 자르고, 퇴적물은 퍼트립니다. 탄산염이 없어지도록 계속해서 염화수소산(HCI)을 사용합니다.

샘플의 특성, 오염 정도에 따라 화학적 농도, 온도, 노출 시간, 세척 횟수를 결정합니다. 알칼리에 녹는 일차탄소를 분리하기 위해 알칼리 세척은 하지 않습니다.

탄소 14 연대 측정 결과는 분석 대상 물질의 전체 유기물 함량을 반영하며, 정확성은 연구자가 맥락적 사실에 따라 오염 물질을 주관적으로 제거할 수 있는 능력에 달려 있습니다.

일반적으로 유기 퇴적물, 일부 토탄, 작은
나무 또는 숯 및 특별한 경우에 사용합니다.

콜라겐 추출(알칼리 사용/미사용)

먼저, 탄소 연대 측정을 할 재료의 견고성(부드러움)을 시험합니다. 아주 부드러운 뼈는 콜라겐 조각(결정질 인회석 구조 내에 있는 “보강제”로 작동하는 뼈의 기본 단백질)이 없을 가능성을 보여줍니다.

방사선 탄소 분석을 할 샘플을 탈이온수로 세척하고, 표면을 긁어 가장 바깥 층을 제거한 다음, 그 다음에 가볍게 부숩니다. 미네랄 조각(뼈의 인회석)이 없애질 때까지 희석된 차가운 염화수소산으로 세척하고 모자라면 보충합니다. 그 후 콜라겐을 잘라서, 뿌리가 있는지 검사합니다. 산 용액을 보충할 때 남아있는 뿌리가 있으면 역시 제거합니다.

“알칼리 사용”은 이차 유기산이 없도록 수산화나트륨(NaOH)으로 사전 처리를 추가적으로 하는 것을 의미하고, “알칼리 미사용”은 보존 상태가 좋지 않아 NaOH 단계를 건너뛰는 것을 의미하며, 이 상태에서 실시한다면 모든 유기 물질을 제거할 수 있습니다.

일반적으로 에 사용합니다.

산 부식

석회물질을 우선 탈이온수로 세척하여, 관련된 모든 유기 퇴적물과 그 잔여물을 제거합니다. 그리고 방사선 탄소 연대 측정을 할 재료를 가루를 만들어서 퍼지게 한 다음에, 염화수소산 부식을 반복적으로 실시하여 이차 탄산염 성분을 제거합니다.

껍질이 두꺼운 경우, 원래의 단단한 중심이 남아 있을 때까지 부식 전에 표면을 문질러 마멸시킵니다. 다공성 탄산염 결핵체와 염류 피각의 경우, 산이 침투할 수 있도록 아주 오랫동안 노출시킵니다. 산 노출 시간, 농도와 반복 횟수는 샘플의 특성에 따라 결정합니다.

일반적으로 껍질, 염류 피각, 석회질 결핵체에 사용합니다.

중화

지하수에서 침전된 탄산염은 대개 방사성 탄소 연대 측정 전 알칼리 조건 (수산화암모늄, 수산화나트륨 용액)에서 보내집니다. 일반적으로 이 용액은 탈이온수를 사용하는 원본 샘플 용기에서 중화합니다. 많은 양을 희석해야 할 경우, 침전물과 용액을 별도의 봉인된 플라스크에 옮겨서, 중화될 때까지 헹궈냅니다. 최대한 공기에 노출되지 않도록 합니다.

일반적으로 탄산스트론튬, 탄산바륨에 사용합니다(예, 침전된 지하수 샘플).

용매 추출

방사성탄소 분석을 하기 위한 시료들은 통루엔 (toluene), 핵산 (hexane), 아세톤 (Acetone)으로 이루어진 여러 단계의 용매 중탕 (Solvent baths)를 거친다. 이 과정은 주로 산/알칼리/산 사전처리 전에 실시합니다.

직물, 피치/타르 오염이 되었거나 오염이 의심되는 경우, 보존된 재료에 사용합니다.

사전처리 안 함.

방사성 탄소 연대 측정 전에는 연구소에서 어떤 사전처리도 하지 않습니다. 특별히 요청하거나 연구소로 보내기 전에 사전 처리하는 것은 대개 이러한 이유 때문입니다.