Entwicklung und Validierung einer Analysenmethode zur Bestimmung von 90 Sr im Rahmen der Datierung von Elfenbein mittels der Radionuklide 14 C, 90 Sr und 228/232 Th

Das Ziel, die herkömmliche Datierungsmethode basierend auf der Bestimmung des Radionuklids 14 C in Rohelfenbein mittels des Radionuklids 90 Sr bezüglich der Sicherheit und Aussagekraft des Datierungsergebnisses deutlich zu verbessern, konnte erreicht werden. Eine bereits für hohe Calciummassen in Form von Rohmilchasche validierte chromatographische Analysenmethode mittels des Kationenaustauschers Dowexr50WX8 zur Bestimmung von 90 Sr wurde durch mehrere Optimierungsschritte an die Matrix Rohelfenbeinasche angepasst. Der Elutionsbereich des Strontiums wurde neu bestimmt und die Abhängigkeit desselben von der Calciummasse untersucht. Es konnte keine Abhängigkeit von der Calciummasse festgestellt werden, so daß der ermittelte Elutionsbereich für Strontium für jede zu analysierende Probe Gültigkeit besitzt und nicht individuell angepaßt werden muß. Um die Datierung noch sicherer in ihrer Aussage zu machen, wurde versucht, das Element Thorium in die Analyse miteinzubeziehen. Dazu wurde eine Kombinationsmethode zur Abtrennung des Thoriums und Strontiums aus der Rohelfenbeinasche in einem einzigen chromatographischen Schritt entwickelt. Es wurde der Elutionsbereich des Thoriums bezüglich des Kationenaustauschers Dowexr50WX8 bestimmt und die Kombinationsmethode anhand eines zertifizierten Standardreferenzmaterials validiert. Die entwickelte Kombinationsmethode lieferte die richtigen Ergebnisse und konnte auf Rohelfenbeinproben angewandt werden. Mittels unabhängig datierter Proben konnte eine Bombenkurve für 90 Sr in Rohelfenbein erstellt werden. Diese Bombenkurve trägt in Zukunft durch ihren funktionellen Zusammenhang dazu bei, daß zu datierende Proben nicht nur mittels 14 C, sondern auch mittels 90 Sr Altersbereichen zugeordnet werden können. Aufgrund der Voraussetzung einer repräsentativen Probenahme für eine Datierung wurde anhand eines ganzen Stoßzahns untersucht, ob die Position der Probenahme an einem Stoßzahn bezüglich 90 Sr bedeutend ist. Eine longitudinale Abhängigkeit der spezifischen Aktivität des 90 Sr konnte nicht festgestellt werden, dementsprechend ist die Position der Probenahme an einem ganzen Stoßzahn für das Nuklid 90 Sr unbedeutend. Lediglich die Bestimmung der spezifischen Aktivität des 90 Sr kann in den meisten Fällen zur Klärung des Vorhandenseins einer Antiquität herangezogen werden. Da das Stichdatum für Antiquitäten der 01.06.1947 ist, und bearbeitete Gegenstände vor diesem Datum als Antiquität bezeichnet werden dürfen, ist kein 90 Sr über Nachweisgrenze in diesen Proben detektierbar. Um den Nachweis des Vorhandenseins einer Antiquität zu bestärken, empfiehlt sich die zusätzliche Bestimmung des Nuklids 14 C. Die ausgearbeitete Analysenmethode zur Bestimmung der spezifischen Aktivität des 90 Sr in Rohelfenbein kann auf die Matrices Rhinoceroshorn und Schildpatt nicht angewandt werden. Die Zusammensetzung dieser Materialien ist der Knochensubstanz nicht ähnlich und besitzt nur einen geringen anorganischen Anteil. Für die Bestimmung des 90 Sr in Rhinoceroshorn oder Schildpatt wäre infolgedessen eine erhebliche Probenmasse vonnöten, um durch die Veraschung des Probenmaterials eine ausreichend große Aschemasse zu erhalten, die eine sichere Datierung gewährleistet. Dies ist im Hinblick auf kommerzielle Zwecke nicht vertretbar und selbst allein zur Bestätigung der Illegalität einer Probe ohne kommerziellen Hintergrund ist meist die Probenmasse zu gering. Das Potential der Matrix Rohelfenbein, mit weiteren Radionukliden das Alter der Probe zu bestimmen, wurde überprüft. Dazu wurden das Falloutnuklid 63 Ni und das natürliche Radionuklid 210 Pb ausgewählt. Eine Datierung mittels 63 Ni führte nicht zu den gewünschten Ergebnissen, wobei sich 210 Pb durchaus zur Altersbestimmung in Kombination mit 210 Po durch Bildung des Verhältnisses der spezifischen Aktivitäten des 210 Po zu 210 Pb eignen würde, sich aber dennoch durch gezielte Untersuchungen und Analysen noch beweisen sollte