Metody jądrowe w konserwacji i analizie materiałów
Autor:
Christiane Leclercq-Willain,
tłumaczenie:
Ludwik Dobrzyński
Konserwacja przy pomocy promieniowania γ
Mumia Ramzesa II została zainfekowana przez szybko rozmnażający się grzyb, który zagrażał konserwacji mumii. W tej sytuacji zadecydowano o przesłaniu mumii z Kairu do Paryża, gdzie mumię naświetlono promieniowaniem γ.
Techniki takie są często stosowane m.in. do spowolnienia tempa kiełkowania kartofli i przedłużenia trwałości żywności.
W badaniach wewnętrznej struktury kawałków marmuru, jak np. tej rzeźby Afrodyty (Luwr, Paryż), używa się często radiografii γ.
(zdjęcie rzeźby - dzięki uprzejmości RMN-H.Lewandowskiego; radiografia rzeżby - dzięki uprzejmości CEA-DTA)
Do badań składu i pochodzenia przedmiotów artystycznych używa się technik jądrowych opartych o promieniotwórczość wzbudzaną przez neutrony. Różnice w okresach połowicznego zaniku izotopów promieniotwórczych składników farb (Mn, Na, Cu, As, Hg i Sb) umożliwiają obejrzenie i selektywne przeanalizowanie obrazów w kolejnych warstwach farby w obrazach olejnych. Obrazy Rembrandta, Vermera i Van Dycka - wszystkie one były badane w taki sposób. Wcześniej opisaliśmy inne techniki nieniszczące, którymi posługujemy się w badaniach dzieł sztuki i znalezisk archeologicznych.
Czy w Piramidzie Słońca w Teotihuacan znajduje się grobowiec królewski?
Współpraca fizyków i archeologów pozwala mieć nadzieję na znalezienie odpowiedzi na pytanie o istnienie jakiegokolwiek grobowca wewnątrz Piramidy Słońca w Teotihuacan w Meksyku, a odpowiedzi może dostarczyć obserwacja przechodzenia mionów µ przez piramidę.
We wczesnych latach 1970. odkryto 8 metrów pod piramidą tunel. Detektor umieszczony w tym tunelu będzie zliczał przez rok (2004-2005) strumień mionów µ wytwarzanych w wyniku oddziaływania protonów w promieniowaniu kosmicznym z atmosferą ziemską. Ulewy cząstek µ spadają jednorodnie na Ziemię i są pochłaniane przez materię. Jeśli w jakimś kierunku stwierdzi się większą niż spodziewana liczbę mionów, będzie to oznaczać, że pochłanianie mionów dla tego kierunku jest mniejsze, a więc mamy mniej materii. Używany detektor jest tego samego typu, jak w eksperymentach na LEP (od ang. Large Electron-Positron Collider) w CERN'ie w Genewie, Szwajcaria.
Komputerowy model opisujący piramidę musi uwzględniać strukturę, gęstość i niejednorodność piramidy, co nie jest rzeczą łatwą! Zasadniczym pytaniem i przedmiotem zainteresowania archeologów jest odkrycie lub nie grobowców królewskich, z których będzie można dowiedzieć się o historii rządów w Teotihuacan - mieście bogów.
Źródła
- Cent ans après: La radioactivité, le rayonnement d’une découverte. , Wyd. : R.Bimbot, A. Bonnin, R. Deloche i C. Lapeyre, EDP Sciences, 1999
- NuPECC June 2002: Nuclear Science in Europe: Impact, Applications, Interactions, Contract C E C N° HPRI-CT-1999-40004
- The Eurisol report, December 2003, EC Contract HPRI-CT-1999-50001
- Ion Beam study of art and archaeological objects; Wyd.: G. Demortier i A. Adriaens, COST G1 action, European Community, Eur19218, 2000.
- Physics Today (January 2004, str. 20 - February 2004, str. 31)
Podziękowania
Niniejszym wyrażam podziękowania wydawcom publikacji, z których korzystałam w moim opracowaniu, jak również wszystkim autorom, którzy tworzyli te publikacje dzięki pracy badawczej w dziedzinie zastosowań metod jądrowych w sztuce i archeologii.
W szczególności dziękuję Profesorowi G.Demortier'owi z LARN, Namur, Belgia.
Christiane Leclercq-Willain jest profesorem w Wolnym Uniwersytecie w Brukseli w Belgii (Free University of Brussels-ULB), Wydział Fizyki Jądrowej i Teoretycznej. Na Wydziale tym pełni funkcję Dyrektora Jądrowej Fizyki Teoretycznej i Fizyki Matematycznej. Prowadzi badania z zakresu spektroskopii jądrowej i reakcji jądrowych: ciężkich jonów, zjawisk interferencyjnych, jąder egzotycznych (halo), struktury nadsubtelnej, syntezy katalizowanej mionami. Interesuje się problemami szerzenia w społeczeństwie wiedzy z zakresu fizyki jądrowej i jej zastosowań.