Az optikai kormeghatározás egy fizikai kormeghatározási módszer, amely azon időpont meghatározásán alapul, amikor az ásvány utoljára volt fénynek kitéve. A geológiában és a régészetben használják . Néha más elnevezéseket is használnak a módszerre – optikailag stimulált lumineszcens kormeghatározás ( OSL datálás ) és fotolumineszcens kormeghatározás ( PL kormeghatározás ).
A meghatározott korok jellemző tartománya néhány száz és 100 000 év között van. A módszer akkor megbízható, ha megfelelő módszereket használnak megfelelő kalibrációval . Ezen a tartományon kívüli korok is meghatározhatók, de kevésbé megbízhatóan. A kormeghatározás hibája optimális körülmények között körülbelül 5%. Az optikai kormeghatározási módszer kritikus pontja az, hogy az ásványszemcséket kellőképpen kitették-e a nappali fénynek, mielőtt elásták volna. A legtöbb eolikus lelőhely , mint például a dűnék és a lösz , valamint néhány deluviális üledék megfelel ennek a kritériumnak.
Az optikai kormeghatározást David Huntley és munkatársai találták fel 1984-ben a Simon Fraser Egyetem fizika tanszékén , British Columbiában ( Kanada ). A módszert hamarosan Martin Aitken oxfordi ( Anglia ) laboratóriuma alkalmazta, de hosszú évekig csak ez a két csoport alkalmazta. Világszerte számos laboratórium működik optikai kormeghatározással, bár ezek többsége Európában található.
Minden ásvány nyomokban tartalmaz radioaktív elemeket , beleértve az uránt , a tóriumot , a rubídiumot és a káliumot . Lassan bomlanak le az idő múlásával, és az általuk kibocsátott ionizáló sugárzást a talaj üledékeiben lévő egyéb elemek, különösen a kvarc és a földpát elnyelik . Az ebből eredő sugárzási károsodás a kristályrácsban lévő hibák formájában raktározódik el , amelyek akceptor elektroncsapdák . Ha a mintát kék, zöld vagy infravörös fénnyel sugározzuk be, a kristály lumineszcens lesz , mivel a hibákban tárolt energia fényként szabadul fel . A lumineszcencia intenzitása a minta sötétben tartózkodása alatt felhalmozódott sugárzás elnyelt dózisától függően változik . A sugárkárosodás a mintában lévő radioaktív elemek mennyisége által meghatározott ütemben halmozódik fel. A nappali fény hatására felszabadul a rácshibákban felhalmozódott energia, így meg lehet határozni, hogy a minta mennyi ideig volt sötétben.
Az optikai kormeghatározás a számos módszer egyike, amelyekben az életkort a teljes elnyelt sugárdózis és az elnyelt dózisteljesítmény arányaként számítják ki . Az elnyelt dózisteljesítményt a mintában és környezetében lévő radioaktív elemek (K, U, Th és Rb) tartalma, valamint a kozmikus sugarakból származó dózisteljesítmény határozza meg . A dózisteljesítmény általában 0,5-5 Gy /1000 év tartományba esik. A teljes elnyelt sugárzásdózist úgy határozzák meg, hogy a mintában lévő egyes ásványokat (általában kvarcot vagy földpátot) fénnyel gerjesztenek, és megmérik a keletkező fényt. A kibocsátott fény fotonjainak nagyobb energiájúaknak kell lenniük, mint a gerjesztő fotonoknak, hogy elkerüljük a hagyományos fotolumineszcencia hátterét . Annak a mintának a korát, amelyben az ásványi pelleteket legalább néhány másodpercig nappali fénynek tették ki, nullára állítják; ha fény gerjeszti, többé nem bocsát ki ilyen fotont. Minél régebbi a minta, annál több fényt bocsát ki.
A mért ásványok általában kvarc vagy földpát szemcseméretű homokszemekkel, vagy osztatlan szemcseméretű porszemekkel. Mindkét lehetőségnek vannak előnyei és hátrányai. A kvarc esetében általában kék vagy zöld gerjesztő fényt használnak, és a kibocsátást a közeli ultraibolya sugárzásban mérik . Földpát vagy porított szemcsék esetében jellemzően közeli infravörös gerjesztést alkalmaznak, és lila emissziót mérnek.