REPERTI ARCHEOLOGICI DATATI FINO AD UN MILIONE DI ANNI FA

Oggi, mercoledì 15 maggio, a partire dalle ore 9, al Museo del Teatro Romano di Lecce, in via degli Ammirati, prende il via un importante convegno internazionale sugli scavi italiani in Siria durante il quale verranno illustrati i grandi vantaggi legati all’acceleratore di particelle del CEDAD per la datazione di reperti archeologici.

All’organizzazione dell’evento partecipa, infatti,  anche il CEDAD – CEntro di DAtazione con il radiocarbonio e Diagnostica nucleare del Dipartimento di Ingegneria dell’Innovazione dell’Università del Salento. Il CEDAD, diretto dal professor Lucio Calcagnile, ordinario di Fisica Applicata, sin dalla sua realizzazione nel 2000, collabora con gli archeologi dell’Università del Salento e di altre Università italiane e straniere.  Al CEDAD sono stati datati con un acceleratore di particelle finora circa 15.000 campioni che hanno consentito di stabilire la cronologia assoluta di centinaia di siti archeologici in Italia e all’estero. Tra le ricerche del CEDAD quelle sul tesoro di Massenzio, la Lupa Capitolina, e gli studi su  Pico della Mirandola e Caravaggio.

Il CEDAD, con i suoi laboratori dell’acceleratore Tandetron, i laboratori chimici e di spettroscopia ottica svolge attività di la ricerca e servizio non solo nel campo dell’Archeologia, ma anche della Scienza dei Materiali, delle Scienze ambientali, forensi e geologiche ed è diventato in pochi anni un punto di riferimento nazionale ed internazionale per le tecnologie applicate ai Beni Culturali.

Al CEDAD il radiocarbonio e i suoi isotopi vengono misurati direttamente, e non tramite la sua radioattività, con una tecnica nota come spettrometria di massa con acceleratore (AMS). La tecnica è sensibilissima tanto da richiedere soltanto pochi milligrammi di materiale per ogni datazione.

Oltre alla misura del radiocarbonio, che garantisce la databilità dei materiali archeologici fino a 50.000 anni, recentemente i ricercatori del CEDAD hanno progettato e installato una nuova linea connessa con l’acceleratore per misurare nuovi isotopi radioattivi che estenderanno il campo di databilità a milioni di anni.

La tecnica della spettrometria di massa con acceleratore di cui dispone il  CEDAD è la stessa che fu utilizzata nel 1989, quando in Italia non esistevano centri di ricerca come è oggi il CEDAD,  dai laboratorio di Zurigo, Tucson e Oxford per datare la Sacra Sindone. Realizzato grazie a numerosi progetti di ricerca finanziati dal MIUR, il CEDAD ha ampliato, nel corso degli anni, le sue potenzialità analitiche. Attualmente all’acceleratore tandetron del CEDAD sono connesse  numerose linee di analisi in grado di effettuare:

• Datazione con il radiocarbonio con altri isotopi mediante spettrometria di massa ultrasensibile;
• Analisi dei materiali mediante tecniche nucleari (PIXE: Particle Induced X-Ray Emission e PIGE: Particle Induced Gamma Ray Emission) non distruttive in aria;
• Analisi dei materiali mediante RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry);
• Impiantazione ionica di alta energia;
• Analisi con tecniche di spettroscopia nucleare ad elevata risoluzione spaziale.

 

Per il convegno internazionale sugli scavi archeologici in Siria le tecnologie del CEDAD sono state utilizzate per stabilire la cronologia assoluta dei siti ti Tell Tuquan e Ebla grazie alla datazione con acceleratore di materiali organici a vita breve. Le ricerche effettuate, misurando gli isotopi stabili e radioattivi del carbonio, e le numerose datazioni ottenute verranno illustrate dal professor Lucio Calcagnile nella sua relazione in inglese del 15 maggio dal titolo: Fisica Nucleare per l’Archeologia: La datazione con il radiocarbonio di campioni provenienti dai siti di Telle Tuquan ed Ebla.

Nel corso della relazione Calcagnile illustrerà i vantaggi dell’acceleratore di particelle del CEDAD per la datazione di reperti archeologici e le potenzialità delle tecniche nucleari non distruttive di analisi per l’Archeologia che utilizzano acceleratori di particelle.

Il CEDAD si è affermato, nel corso degli anni, come punto di riferimento sia a livello nazionale che internazionale nel campo dello sviluppo ed applicazione di tecnologie avanzate per la  diagnostica dei beni di interesse culturale, storico ed archeologico. In particolare le principali tematiche di ricerca riguardano:

• Applicazione del metodo di datazione con il radiocarbonio mediante la tecnica della spettrometria di massa ad alta risoluzione a problematiche  di natura archeologica e storico-artistica. Il Centro è attrezzato per la preparazione chimico-fisica e la misura di campioni sia di origine organica (carboni, ossa animali ed umane, legno, pelle, semi, resti di vegetali, torba) che di origine inorganica (sedimenti geologici, conchiglie). In misure di routine viene garantita una precisione dello 0.3 % nella misura della concentrazione di radiocarbonio corrispondente ad un errore assoluto nell’età al radiocarbonio di ± 40 anni per campioni  di massa fino ad 1 milligrammo. Il Centro effettua anche misure ad elevatissima precisione con errore assoluto nell’età al radiocarbonio di ± 25 anni. L’accuratezza delle determinazioni sperimentali è costantemente monitorata attraverso un protocollo di controllo di qualità che prevede la misura di standard forniti da enti internazionali di normazione (IAEA:International Atomic Energy Agency e NIST: National Institute of Standard and Technology) e la partecipazione a programmi internazionali di confronto delle determinazioni sperimentali.
• Applicazioni del metodo del radiocarbonio a problematiche di natura geologica per studi sulla geomorfologia costiera, sulla variazione del livello del mare  e sulla datazione di sequenze sedimentarie.
• Applicazioni del metodo del radiocarbonio a problematiche di natura ambientale per studiare le variazioni della concentrazione di radiocarbonio nell’atmosfera indotte da effetti antropogenici quali l’arricchimento conseguente ai test nucleari in atmosfera e gli effetti di diluizione indotti dall’utilizzo dei combustibili fossili.
• Progettazione e prototipazione di sistemi innovativi automatizzati per il trattamento dei campioni per la radiodatazione. Al CEDAD è stato progettato, realizzato e brevettato un sistema innovativo di linee ultrapulite per il trattamento dei campioni che consentono di preparare circa 50 campioni a settimana controllando in remoto i parametri di processo quali la temperatura di reazione e la  pressione residua nelle celle di reazione.
• Fisica dei fasci ionici e ottimizzazione del sistema di spettrometria di massa ad alta risoluzione per studi di natura fondamentale sui meccanismi di iniezione delle particelle cariche nell’acceleratore, sull’ottimizzazione delle procedure di misura e sui limiti alla sensibilità degli apparati sperimentali.
• Applicazione delle tecniche di analisi mediante fasci ionici per la diagnostica dei materiali nella scienza dei materiali, in problematiche ambientali e per studi su beni di interesse culturale. Sono state effettuate campagne di misura per la caratterizzazione chimico-fisica di ossidiane provenienti da contesti archeologici, analisi di manufatti metallici, caratterizzazione dei pigmenti in sculture lignee.
• Applicazione di linee di analisi mediante tecniche non distruttive  ad elevata risoluzione spaziale. La progettazione di una linea sperimentale dedicata a questo tipo di misure ha consentito di ottenere risoluzioni spaziali laterali dell’ordine del micrometro che consentono di effettuare mapping composizionali con una  elevatissima sensibilità (dell’ordine delle parti per milione) su campioni di ridotte dimensioni e di ricostruire la distribuzione dei diversi elementi su campioni di interesse biologico, biomedico e per lo studio dei beni culturali. Sono stati condotti, ad esempio, studi sulla distribuzione di elementi tossici in campioni biologici di individui esposti a metalli pesanti quali Pb ed As.

 

Numerosissime e di elevato prestigio sono le istituzioni sia pubbliche che private, nazionali ed internazionali, che hanno instaurato con il centro rapporti di proficua e duratura collaborazione quali: il ministero dei Beni Culturali attraverso le sovrintendenze per i beni artistici ed archeologici, le Università di Roma la Sapienza, Roma Tor Vergata, il Museo Nazionale Preistorico ed Etnografico “L. Pigorini”, l’Università di Foggia, di Sassari, Ca’ Foscari di Venezia, Cattolica del Sacro Cuore di Milano, di Udine, di Siena, di Chieti, di Pisa, di Cagliari, di Genova, di Ravenna, di Bari, della Basilicata, l’Istituto Nazionale di Vulcanologia, Il reparto investigazioni scientifiche dell’arma dei Carabinieri, il Comune di Milano, l’Istituto Centrale per il Restauro, il Museo Tridentino di Scienze Naturali, la Provincia Autonoma di Bolzano, l’Università di Atene, l’Institute of World Archaeology e numerosissime altre istituzioni.

 

Il convegno internazionale si chiuderà venerdì 17 maggio.

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