TermoluminiscenciaSe conoce portermoluminiscenciaa toda emisin deluz, independiente de aquella provocada por la incandescencia, que emite un slidoaislanteosemiconductorcuando es calentado. Se trata de la emisin de unaenergapreviamente absorbida como resultado de un estmulo trmico. Esta propiedad fsica, presente en muchosminerales, es utilizada comotcnica de datacin.Son minerales termoluminiscentes: ciertas variedades de la fluorita, cuarzo, calcita, escapolitas, apatito, lepidolita y feldespatos. El cuarzo es uno de los minerales termoluminiscentes

En general, los principios que gobiernan la termoluminiscencia son esencialmente los mismos de aquellos responsables de todos los procesos luminiscentes y, de esta forma, la termoluminiscencia es uno de los procesos que componen el fenmeno de laluminiscencia.NOTA: Se define laluminiscenciacomo aquella emisin de luz, producida cuando se somete a una sustancia a acciones mecnicas, trmicas, qumicas o a radiaciones excitatricesHistoria del fenmenoSi bien la primera mencin clara fue hecha porAlberto Magno(1200-1280) al describir la luz emitida por undiamantecalentado, el primer trabajo reconocido cientficamente en el que se describe un proceso termoluminiscente fue realizado porRobert Boyleen1663para elRegister of the Royal Societyde Londres, en el cual describe la extraa emisin de luz proveniente de un diamante que haba llevado consigo a la cama. Calentndolo posteriormente mediante otros mtodos ms convencionales, por friccin o llama, observ que el fenmeno se repeta.En elsiglo XVIIIse dieron distintas explicaciones ms o menos afortunadas, descubrindose que la termoluminiscencia se reactivaba por exposicin a la luz. Se empezaba ya a pensar que el calor estimulaba la emisin, pero no que fuera la causa. A lo largo delsiglo XIX, con el descubrimiento de losrayos X, se observ que esta radiacin generaba termoluminiscencia en ciertos minerales como lasfluoritas.Marie Curie, en su tesis doctoral de1904, dice: "ciertos cuerpos, tales como la fluorita, se vuelven luminosos al ser calentados: son termoluminiscentes. Su luminosidad desaparece despus de un tiempo, pero su capacidad de emisin, borrada por el calor, se renueva por medio de una chispa y tambin por la accin de la radiacin."Fundamento tericoLa termoluminiscencia era ya un fenmeno experimentalmente controlado, pero el fundamento terico del proceso no se desarroll hasta el advenimiento de lamecnica cuntica, la cual estableci la concepcin terica moderna.Datacin arqueolgica por termoluminiscencia

La tcnica arqueolgica de fecharcuarzose le llama datacin por termoluminiscencia. La radiacin de la tierra desde el espacio (los rayos csmicos) produce cambios en la estructura cristalina del cuarzo que se acumula con el tiempo. Cuando se calienta cuidadosamente el cuarzo, la estructura cristalina vuelve a la normalidad, pero cuando lo hace, emite luz. Cuanto ms tiempo han sido radiados, ms luz emiten los granos de cuarzo. Al medir las longitudes de onda, y compararlas con elementos previamente datados, se puede obtener el tiempo que ha estado expuesto a la intemperie el cuarzo, uno de los elementos ms comunes de la corteza terrestre.El origen de esta emisin en el cuarzo y los feldespatos es la imperfeccin de su estructura cristalina, que provoca que algunos electrones libres se siten en niveles energticos superiores a su nivel fundamental. Cuando se produce un aporte de calor, parte de la energa se transmite a estos electrones, los cuales, si se supera un lmite de energa pueden escaparse de la estructural en la que se encontraban y descender a su nivel de energa ms bajo o fundamental, emitiendo en ese momento la energa sobrante en modo de luz (la termoluminiscencia).El cmo llegaron a situarse los electrones en dichos estados energticos anmalos o trampas es mediante la absorcin de la energa procedente de la radiacin ambiental. Cuando la radiactividad natural presente en el ambiente la procedente de los istopos radiactivos naturales, como por ejemplo los del potasio (el istopo radiactivo K-40) - incide sobre una estructura cristalina, puede provocar que un electrn libre absorba la energa incidente aumentando su nivel energtico, y antes de retornar a su nivel fundamental quede atrapado en las trampas cristalinas. Cuanto mayor sea la radiacin que se reciba, mayor ser el nmero de electrones atrapados y mayor ser la luz que se emita cuando dicho material se caliente.Vemos, por tanto, que la cantidad de luz que se emite en el momento del calentamiento depender del tiempo que dicho material haya estado recibiendo radiacin ambiental. Para que esta propiedad fsica tenga utilidad en datacin arqueolgica, se necesita, sin embargo, una de los electrones, un calentamiento previo al momento en el que el resto arqueolgico qued enterrado, pues de lo contrario estaramos midiendo la edad del mineral, pero no la edad del resto arqueolgico.Es por ello que este mtodo se aplica principalmente a las cermicas. Durante su fabricacin, el calentamiento que sufrieron en el horno liber a todos los electrones de sus trampas cristalinas. Durante el enterramiento arqueolgico, la radiacin ambiental provoc la acumulacin de los electrones en las trampas, de forma que el nmero de ellos y por lo tanto la intensidad de emisin durante un calentamiento es funcin del tiempo de enterramiento. Si en el laboratorio se controla la variacin de la emisin de luz en funcin de la dosis recibida procedente de una fuente de emisin calibrada, y se obtiene la radiacin ambiental en la zona de enterramiento a partir del anlisis qumico del terreno o mediante medidores calibrados, podemos obtener la edad de la cermica. Al igual que en el caso del C14, hemos de tener en cuenta que lo que se data en este caso es el momento en que se fabric la cermica, no el momento en el que se produjo el enterramiento, aunque en general dicha diferencia temporal no es muy alta.En la prctica para medir la termoluminiscencia de un mineral se necesitan hacer dos operaciones: El calentamiento de la muestra y la medida de la luz emitida. Se coloca la muestra en una placa calefactora. Seguidamente, se incrementa linealmente la temperatura en una atmosfera de nitrgeno, para evitar la accin de oxigeno en el aire, que podra provocar luz nociva a causa de la combustin de los restos orgnicos presentes en la muestra cermica. La medida de la luz se consigue utilizando un fotomultiplicador, cuyo fotoctodo recoge los fotones despedidos por la muestra y los transforma en estmulos elctricos. Estos impulsos componen una corriente que muestra el flujo luminoso producido por el mineral. Registrando esta corriente en el eje OY al mismo tiempo que la temperatura de calentamiento en el eje OX de un registrador, se tiene la curva llamada termograma cuya rea es proporcional a la luz que emana el material.Adems de a las cermicas, esta tcnica tambin se ha aplicado con xito a vidrios, ladrillos y escorias de fundicin, siendo tambin una tcnica habitual en la autentificacin de piezas cermicas pertenecientes a colecciones de museos. El lmite prctico de utilizacin es de unos 200.000 aos.