Alla scoperta di antiche civiltà impiegando le tecniche...
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Alla scoperta di antiche civiltà impiegando le tecniche della fisica nucleare
Alessandro Re
Università degli Studi di Torino (Dipartimento di Fisica) e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Sezione di Torino)
Via Pietro Giuria 1, 10125 Torino Email: [email protected] – Telefono: 011.6707378
Scuola di fisica 2015 – Torino, 30 e 31 marzo, 1 aprile 2015 Sala dei 300, Centro incontri della Regione Piemonte
http://infnbeniculturali.net/
Inserita nel network Iperion
http://iperionchit.net/
La rete CHNet sui beni culturali dell’INFN
Oltre che collaborazioni tra
dipartimenti dell’Università di Torino e
altre Università, esiste una forte
collaborazione del Dipartimento di
Fisica con l’INFN, che ha una rete
formata da molte sezioni dedicata ai
Beni Culturali
2 [email protected] 2 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
• Dipinti murali, quadri, mosaici
• Statue
• Resti archeologici
• Edifici storici
• Vasi
• Libri e fotografie
• Mobili
• Gioielli
• Armi
• Arte contemporanea
Beni culturali: gli oggetti
[email protected] 3 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
• Pigmenti
• Malte, intonaci
• Pietra
• Legno
• Metalli e leghe
• Ceramiche e vetri
• Pietra, mattoni crudi, laterizi
• Carta, cuoio, fibre, piume
• Plastica, materiali sintetici
• Materiali compositi di vario genere
Beni culturali: i materiali
[email protected] 4 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Multidisciplinarità Geologi
Biologi
Chimici
Fisici
…. ma anche:
Antropologi
Archeologi
Storici
Restauratori
Conservatori
…….
5 [email protected] 5 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Quando è stato fatto?
Da dove proviene il materiale di cui è composto?
Qual è lo stato di degrado?
E’ autentico?
Di che materiale è fatto?
Come è fatto?
Le domande di archeologi, conservatori, storici…
6 [email protected] 6 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
I metodi di datazione e la radioattività
Negli ultimi 50 anni, una buona parte dei risultati ottenuti nella
datazione assoluta di reperti archeologici sono stati possibili grazie a
tecniche che si basano sulla
radioattività naturale
Ovvero sulla radioattività che da
sempre ed in modo naturale si
presenta in tutti i materiali che ci
circondano,
sia esseri viventi che oggetti
inanimati.
I coniugi Curie e H. Becquerel
Nobel per la fisica nel 1903 per la scoperta
della radioattività.
8 [email protected] 8 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
La radioattività non è stata
inventata dall'uomo, anzi, al
contrario, l'uomo è esposto alla
radioattività fin dal momento della
sua apparizione sulla Terra. La
radioattività è antica quanto
l’Universo ed è presente
ovunque: nelle stelle, nella Terra
e nei nostri stessi corpi.
La radioattività è il fenomeno per cui alcuni nuclei atomici non stabili, si
trasformano in altri emettendo particelle
(decadimento nucleare o disintegrazione).
Radioattività dovuta ad una delle specie
atomiche naturali del potassio (potassio 40)
Cos’è il fenomeno della radioattività?
9 [email protected] 9 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Il processo del decadimento radioattivo non è influenzato in alcun
modo dalle condizioni ambientali; la velocità alla quale gli atomi instabili
si trasformano è nota ed è costante.
Si tratta quindi di un cronometro ideale per misurare lo
scorrere del tempo da un particolare evento della storia
dell’oggetto da datare
Radioattività
Perché il fenomeno della radioattività naturale può essere utilizzato per
la datazione di reperti archeologici?
10 [email protected] 10 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Genericamente, a seconda del metodo, si misura:
la quantità di atomi decaduti
(più esattamente la carenza di tali atomi da un valore di partenza noto)
oppure
il numero di atomi di altro tipo prodotti dal decadimento
Cosa si misura nei metodi di datazione che sfruttano
la radioattività naturale?
Tracce lasciate in un cristallo di apatite
oppure
gli effetti che le particelle, associate al decadimento,
inducono nel materiale
(ad esempio la carica elettrica indotta dal loro passaggio,
oppure la rottura dei legami chimici)
11 [email protected] 11 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Radioattività
Ci sono decine di metodi che si dividono in base a
quali sono gli atomi coinvolti nel processo di
decadimento radioattivo, al tipo di materiali, al
periodo storico databile…
In ambito archeologico il metodo più noto è
sicuramente quello del
radiocarbonio (per i reperti organici)
seguito dai metodi basati sulla luminescenza
come per esempio la termoluminescenza (per
ceramiche e laterizi)
Quali metodi di datazione esistono che sfruttano
la radioattività naturale?
12 [email protected] 12 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Radioattività
Autenticazione e datazione di ceramiche e laterizi per mezzo della termoluminescenza
Per autenticare o datare con il metodo della termoluminescenza servono competenze sulla fisica dei
materiali, sulla dosimetria e si utilizzano sorgenti radioattive e rivelatori di particelle/radiazione.
Si misurano sia la radioattività dei materiali da datare che gli effetti della radioattività hanno avuto sul materiale.
Irraggiamenti con sorgente radioattiva di tipo alfa
Irraggiamento con sorgente radioattiva di tipo beta
Misure di radioattività gamma e alfa
Laboratorio di Torino (Dipartimento di Fisica)
Termoluminescenza: segnale luminoso misurabile quando si riscalda a circa 400 °C un materiale.
13 [email protected] 13 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Radioattività dal terreno
Raggi cosmici
Radioattività dal reperto
Le particelle prodotte dai decadimenti
radioattivi colpiscono il reperto lasciando in
esso un «segno» (misurabile attraverso analisi
di termoluminescenza)
a n n u ad o se
p a leo d o see tà
Dose di radioattività che ha colpito il
manufatto dall’ultima cottura (anche
detta Dose Effettiva)
Dose di radioattività che colpisce il
manufatto in un anno (circa 0.4-0.8
Gy/secolo in Italia)
Scaldando il materiale il segnale di
termoluminescenza si azzera
Le analisi vengono effettuate su piccoli campioni prelevati dal manufatto
14 [email protected] 14 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Autenticazione e datazione di ceramiche e laterizi per mezzo della termoluminescenza
Esempi di autenticazione con la termoluminescenza Reperti del Museo Archeologico Nazionale di Firenze
(M.C. Guidotti), donazione degli anni sessanta
Circa 90 mg – 100 mg prelevati
Luogo di provenienza ipotizzato: Hacilar (Turchia), 5250 a.C. – 5000 a.C.
MAF94709 14 ± 2 Gy
MAF94714 13,8 ± 1,3 Gy
Dose Effettiva compatibile con quella degli oggetti provenienti direttamente dallo scavo archeologico
Dose Effettiva misurata
Reperto della Soprintendenza per i Beni Archeologici del Piemonte
Circa 200 mg prelevati
Proveniente da sequestro (attribuibile a inizio V secolo a.C.)
Dose Effettiva misurata = 0,13 ± 0,06 Gy
Dose effettiva per secolo attesa:
tra 0,2 e 0,5 Gy/secolo
Dose Effettiva non compatibile con il periodo proposto
V. Barberis, F. Fantino, «Vaso in ceramica a figure rosse con scena erotica: un falso d’autore», Notiziario della Soprintendenza per i Beni Archeologici del
Piemonte 27 (2012)
In collaborazione
con
A. Lo Giudice , F. Fantino, D. Angelici (2013), Appendice I in La collezione orientale del Museo Archeologico Nazionale di Firenze, Volume II Collana di Studi
Mesopotamici, ARACNE editrice, Roma, Italy
[email protected] 15 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Paleodose misurata: 4,8 ± 0,4 Gy
Dose annua misurata: 0,79 ± 0,06 Gy/secolo
Anno ottenuto: 1400 ± 70 d.C.
Viene confermata l’ipotesi degli archeologi
Datazioni: necessità di maggior campione e di misure in sito
(effettuabili anche da archeologi opportunamente formati)
Datazione dell’avancorpo del Monastero cluniacense a Castelletto Cervo (Biella)
Periodo ipotizzato e da verificare: 1400 d.C. – 1500 d. C.
Terra di fusione all’interno di una statua in San Pietro (Roma)
Concessione
Confronto con misura di datazione con radiocarbonio effettuata su residui organici
Radiocarbonio – anno ottenuto: 1486 ± 52 d.C.
TL - anno ottenuto = 1490 ± 71 d.C.
Paleodose misurata: 3,03 ± 0,33 Gy
Dose Annua: 0.58 ± 0,05 Gy/secolo
Esempi di datazione con la termoluminescenza
[email protected] 16 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Metodo del Radiocarbonio
Atomo di carbonio
C12
6 protoni, 6 neutroni
99 % in natura Il carbonio 14 (14C) è radioattivo
(tempo di dimezzamento: 5730 anni )
C13
1 % in natura
6 protoni, 7 neutroni
C14
Tracce (1.176 atomi di 14C su 1012 di 12C)
6 protoni, 8 neutroni
Willard F. Libby
(1908-1980) - USA
Premio Nobel nel 1960, introdusse il metodo di
datazione con il radiocarbonio.
Il suo primo lavoro è del 1949.
[email protected] 17 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Ricostruzione di palafitte dell’età del bronzo Museo Archeologico, Desenzano del Garda
http://www.onde.net/desenzano/citta/museo/indice.htm
Morte dell’organismo
N = numero di atomi di 14C per grammo di materiale
N(t) = numero di atomi di 14C per grammo di materiale
Ritrovamento e Analisi in laboratorio
Resti di palafitte in un villaggio dell’età del bronzo Museo Archeologico, Desenzano del Garda
http://www.onde.net/desenzano/citta/museo/indice.htm
Decadimenti radioattivi
Quello che si osserva è che N(t) è minore di N
Conoscendo N e misurando in laboratorio N(t) è possibile risalire al tempo trascorso dalla
morte dell’organismo
[email protected] 18 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Metodo del Radiocarbonio
Strumenti (INFN-LABEC di Firenze)
Preparazione chimica
Spettrometro di Massa con
Acceleratore (AMS)
Campione pronto per la misura (parte opaca al centro)
Carosello per campioni
[email protected] 19 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Metodo del Radiocarbonio con AMS
Periodo ottenuto: 415 - 560 d.C
Misure analoghe sono state effettuate al Louvre confermando il periodo e le evidenze in scavo
archeologico.
Datazione di stoffe copte (Soprintendenza del Piemonte)
Studi precedenti (iconografici e di stile) sulle stoffe copte di questa tipologia le collocavano nel XI – XII
secolo d.C.
Periodo ottenuto: 3300 – 3200 a.C.
Esempi di datazione con il radiocarbonio
Prelevati 15 mg
Mummia del Similaun
Caso interessante in quanto completamente decontestualizzato e quindi difficile da collocare
temporalmente
[email protected] 20 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Di che materiale è fatto?
[email protected] 21 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Analisi di monete della Gallia Cisalpina pre-romana
Ci sono ancora carenze nelle informazioni
che abbiamo sulle popolazioni celtiche e
autoctone del nord-Italia prima della
conquista romana ed in particolare dei loro
legami commerciali con le civiltà vicine.
Periodo: IV-I secolo a.C.
In rosso i luoghi di rinvenimento di monete pre-Romane nell’area della Gallia Cisalpina e limitrofi
(nelle collezioni pubbliche ci sono in tutto solo circa 5000 dracme)
La moneta principale e quasi unica
utilizzata da queste popolazioni è chiamata
dracma in quanto è una imitazione
dell’omonima moneta utilizzata dalla
colonia greca di Massilia (Marsiglia)
fondata nel VI secolo a.C. circa.
Per migliorare le conoscenze in questo
ambito, è stata studiata la composizione
chimica delle monete di queste popolazioni
(dracme) e di quelle romane repubblicane
utilizzate per gli scambi commerciali con
esse (vittoriati).
[email protected] 22 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Dracma di Massilia (a sinistra, IV-III secolo a.C.) e imitazioni usate dai celti e dalle popolazioni autoctone della Gallia Cisalpina (IV-I secolo a.C.)
Mentre la Dracma di
Massilia era di argento
puro, le imitazioni e i
vittoriati sono di leghe rame/argento
Questo è un problema se si vuole conoscere il reale tenore di argento
perché la maggior parte delle tecniche di analisi convenzionali (come per
esempio l’XRF) non riescono a superare lo strato di arricchimento, fornendo dati errati (maggiore concentrazione di Ag rispetto a quella reale).
Analisi di una moneta con XRF (Fluorescenza di Raggi X)
A causa di vari fenomeni chimici (involontari durante la
fabbricazione, ma anche voluti in alcuni casi), le monete
possono presentarsi con uno strato di
arricchimento superficiale di argento
che ne «maschera» il contenuto di rame.
Sezione di una moneta in lega rame/argento
Strato di argento superficiale
Interno di rame e argento
[email protected] 23 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Analisi di monete della Gallia Cisalpina pre-romana
Poiché non è proponibile sezionare le preziose monete per effettuare analisi di concentrazione chimica è
necessaria una tecnica di indagine che superi lo strato di arricchimento. Le tecniche che fanno uso di fasci
di neutroni, in particolare la Diffrazione con Neutroni e la PGAA (Prompt Gamma Activation Analysis), sono tecniche adatte allo scopo.
Queste tecniche sono disponibili solo presso grandi laboratori
ISIS
Appleton Rutherford Laboratory (Oxford, UK)
ISIS: acceleratore per protoni (800 MeV). Produzione
di neutroni per spallazione su targhetta di tungsteno
[email protected] 24 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Analisi di monete della Gallia Cisalpina pre-romana
Uso del diffrattometro per neutroni INES (linea italiana del CNR).
Tempo per l’analisi di una moneta 6-8 ore
Institute of isotopes (Budapest, Ungheria)
[email protected] 25 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Analisi di monete della Gallia Cisalpina pre-romana
Risultati ottenuti circa la composizione (campione di 33 monete analizzate).
Si vede chiaramente la svalutazione che ha subito la dracma utilizzata in Gallia Cisalpina che
passa da un allineamento con la dracma di Massilia (100% argento) a quella con i vittoriati
romani (non rappresentati) che avevano un tenore di argento di circa il 70%-75%.
[email protected] 26 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Analisi di monete della Gallia Cisalpina pre-romana
Da dove proviene?
[email protected] 27 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Scopo della ricerca
Il Giudizio Universale, Cappella Sistina
XVI secolo Roma (Italia)
… e come pigmento
(dal VI secolo d.C.)
“Lo stendardo di Ur” da Ur, Iraq (circa 2600-2400 a.C.)
The British Museum, London (UK)
“Cofanetto”, “Collezione Medicea” (XVI-XVII secolo) Museo di Storia Naturale, Università di Firenze (Italia)
“The Imperial Czarevitch Easter Egg” di Fabergé 1912 Virginia Museum of Fine Arts (USA)
Usato per la glittica…
(dal V millennio a.C.) Identificare marker univoci per distinguere le provenienze del lapislazzuli dai vari giacimenti
Applicare questi marker a oggetti archeologici fatti in lapislazzuli per capire quale sia la
provenienza del materiale grezzo
OBBLIGO DI
USARE
TECNICHE
NON INVASIVE
Figurina di donna in Lapis lazuli da Ieranconpoli, antico Egitto
(3300-3000 a.C.) Ashmolean Museum, Oxford (UK)
Studio di provenienza del lapislazzuli
[email protected] 28 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
III millennio a.C. II millennio a.C.
[email protected] 29 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Studio di provenienza del lapislazzuli
Dove si collocano le miniere antiche (VII-I millennio a.C.) di questa roccia? Sono state sfruttate miniere solo in Afghanistan (Badakhshan)? Ricostruzione di rotte commerciali in tempi antichi.
TAJIKISTAN (PAMIR) Ladjvardara
Antico Egitto
Mesopotamia
Valle dell’Indo AFGHANISTAN (BADAKHSHAN)
Sar-i-Sang, Chilmak, Stromby, Shaga-Darra-i-Robat-i-Paskaran
PAKISTAN (SWAT VALLEY) Gilgit, Chitral
MYANMAR (MANDALAY) Mogok
PAKISTAN Chagai Hills
?
SIBERIA (LAKE BAIKAL) Vicino a Irkutsk: Slyudyanka ,
Malaya-Bystraya ?
Utilizzo documentato da scavi archeologici a partire dal VII millennio a.C.
?
? ?
?
Più antico ritrovamento di monili in lapislazzuli (sito neolitico di Mehrgarh) [email protected] 30 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Studio di provenienza del lapislazzuli
l giacimento di Lapislazzuli per eccellenza è quello di Sar-e-Sang, situato nell’aspra Kokcha Valley, nel remoto Distretto di Badakhshan, nel nord dell’Afghanistan. Il geografo persiano medievale Estakhri visitò le miniere afghane di Lapislazzuli nel X secolo e quando, nel XIII secolo, Marco Polo le visitò a sua volta, scrisse: “Si trovano similmente monti, nelle quali vi è la vena delle pietre, delle qual si fa l’azzurro, il migliore che si truovi nel mondo”.
Scrive Georgina Herrmann, nel 1968, a proposito di possibili giacimenti di lapislazzuli situati in Persia: «Although geologists deny its existence today, there is sufficient literary evidence to suggest that the stone was once mined there, for a number of references of the thirteenth and fourteenth centuries A.D. claim a Persian provenance. The most definite and informative of these references is that made by Hamd-Allah Mustawfi of Qazvin, the State Accountant of Sultan Abu Said (A.D. 1316-1335), who was the great-grandson of Hulagu Khan. He (Mustawfl) writes: "The best mines of this stone are in Badakhshan, but there are mines also in Mazan-deran, and others at Dizmar in Azerbaijan, and there is also one in Kerman.”
Al Biruni, nel suo trattato sulle pietre preziose che risale tra il 1020 e il 1030 d.C., scrive che il lapislazzuli arriva in Arabia da giacimenti situati in Armenia, mentre quello che arriva in Iran proviene direttamente dal Badakhshan.
Ma sono state utilizzate altre miniere?
Ahmad Ibn-Yusuf at-Tifasi (Ahmed Teifascite, 1184-1253) nella sua opera “Fior di pensieri sulle pietre preziose” cita altri luoghi da dove si estraeva il lapislazzuli: Korassan, segnatamente da un luogo detto Khotan, e da un angolo della Persia verso l’Armenia.
[email protected] 31 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Studio di provenienza del lapislazzuli
LAZURITE (Na, Ca)8 Al6 Si6 O24 (SO4, S2-, Cl, OH)2
DIOPSIDE CaMg(SiO3)2
CALCITE CaCO3
PIRITE FeS2
K-FELDSPATI KAlSi3O8
Ed altri…
Si tratta di una roccia di colore blu formata da un aggregato di
diversi minerali
WOLLASTONITE CaSiO3
[email protected] 32 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Studio di provenienza del lapislazzuli
LNL
IBA (Ion Beam Analysis)
µ-PIXE (Proton Induced X-ray Emission) e µ-IL (IonoLuminescence)
PIGE (Proton Induced Gamma-ray Emission)
[email protected] 33 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Studio di provenienza del lapislazzuli
http://www.euronews.com/2013/11/04/art-detectives-team-up/
[email protected] 34 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Studio di provenienza del lapislazzuli
LNL (Padova)
LABEC (Firenze)
AGLAE, Louvre (Paris)
[email protected] 35 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Studio di provenienza del lapislazzuli
Ad esempio, dai
grafici (ogni punto è
una roccia
analizzata) si vede
che le quantità in
traccia di elementi
chimici differiscono
a seconda della
provenienza, ad
esempio solo i
campioni
provenienti
dall’Afghanistan
hanno più di 200
ppm di vanadio.
E’ stato creato un database delle caratteristiche chimico-fisiche di
lapislazzuli di provenienza nota.
[email protected] 36 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Studio di provenienza del lapislazzuli
Elementi in traccia nelle piriti
[email protected] 37 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Studio di provenienza del lapislazzuli
Dalle misure effettuate vi è accordo nelle percentuali di
elementi in traccia, con una provenienza
afghana del lapislazzuli
Analisi di parte della collezione medicea di Firenze
[email protected] 38 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Studio di provenienza del lapislazzuli
“Ion Beam Analysis for the provenance attribution of lapis lazuli used in glyptic art: The case of the “Collezione Medicea” A. Re, D. Angelici, A. Lo Giudice, J. Corsi, S. Allegretti, A.F. Biondi, G. Gariani, S. Calusi, N. Gelli, L. Giuntini, M. Massi, F. Taccetti, L. La Torre, V. Rigato, G. Pratesi, in press on Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B (2015) DOI: 10.1016/j.nimb.2014.11.060
Come è fatto?
Qual è il suo stato di degrado?
[email protected] 39 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
staff
Il Centro Conservazione e Restauro “La Venaria Reale”
[email protected] 40 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
[email protected] 41 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
http://www.centrorestaurovenaria.it/it/
Il Centro Conservazione e Restauro “La Venaria Reale”
[email protected] 42 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Il Centro Conservazione e Restauro “La Venaria Reale”
Micro-FTIR
ESEM XRF
I laboratori scientifici (l’attuale responsabile è un fisico)
[email protected] 43 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Il Centro Conservazione e Restauro “La Venaria Reale”
Esempi di opere restaurate
Il Doppio Corpo di Pietro Piffetti (dal Quirinale)
Statua giapponese del XIII secolo (dal MAO) «La crocifissione» del
Tintoretto
«Il crocifisso miracoloso» di Donatello
Sarcofagi dell’antico Egitto (Museo Egizio di Torino)
[email protected] 44 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Il Centro Conservazione e Restauro “La Venaria Reale”
Le opere
Pitture su tela e tavola
cm
3 m × 2.5 m
Statue e arredi lignei
cm
2 m × 2.5 m
Dimensioni delle opere transitate nel centro tra il 2005 e il 2008
Progetto neu_ART (2010-2013), finanziato dalla
Necessità di effettuare diagnostica con raggi x
Partner
[email protected] 45 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Il Centro Conservazione e Restauro “La Venaria Reale”
Tomografia Sorgente di raggi x (tubo radiogeno)
Oggetto
Rivelatore di raggi x Immagine ottenuta «in trasmissione»
Assorbimento differenziato dei raggi
che attraversano l’oggetto
Proiezione in 2D della struttura interna
dell’oggetto
Solo combinando opportunamente
radiografie dell’oggetto per angoli di
incidenza diversi è possibile ricostruire la
struttura 3D dell’oggetto
Ricostruzione tomografica
Il progetto neu_ART
[email protected] 46 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Radiografia
1. Sviluppo e realizzazione di uno scanner a raggi-X per la radiografia di tele e tavole fino a dimensioni di 3 x 2.5 m2
2. Sviluppo e realizzazione di un apparato per la tomografia a raggi-X di oggetti di grandi dimensioni, fino a 2 m di larghezza e 2.5 m di altezza
24 strutturati UniTO e INFN (ricercatori, tecnici, amministrativi)
20 personale CCR “La Venaria Reale” 9 borsisti, 13 tesi di laurea
[email protected] 47 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Il progetto neu_ART
Immagine grezza Immagine corretta
Sequenza
Sinogramma Sezione orizzontale ricostruita
CT 3D rendering
Radiografie e ricostruzione TAC
Cluster
L’apparato radio-tomografico
[email protected] 48 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Analisi di sei reperti metallici provenienti dallo scavo di località La Biagiola (GR) condotto dal Gruppo Archeologico Torinese nel 2009 e 2010 sotto la supervisione della Soprintendenza per i Beni Archeologici della Toscana
Fronte Retro
Risultati delle analisi radiografiche e XRF in fase di stampa sul volume :”Il territorio di Sovana. Un decennio di ricognizioni e indagini archeologiche”, a cura di G. Barbieri
Analisi su reperti archeologici
[email protected] 49 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Fronte Retro
[email protected] 50 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Analisi su reperti archeologici
Analisi effettuata dal Dr. A. Agostino, Dip. Chimica Generale e Chimica Organica
3 radio-opacità
Analisi XRF
[email protected] 51 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Analisi su reperti archeologici
Ottone
Ferro
Argento
Grazie alla radiografia:
• E’ stato possibile individuare la tipologia di oggetto (puntale da cintura di tipo “multiplo”)
• E’ stato possibile effettuare confronti iconografici e tipologici prima della operazione di restauro
• E’ stato possibile datare, per confronto con reperti analoghi, l’oggetto (metà VII sec. d.C.)
• La presenza di questo oggetto nello scavo testimonia la frequentazione del sito in età longobarda
• Si sono ottenute informazioni importanti sullo stato di conservazione, che permetteranno di progettare accuratamente il restauro
Immagini tratte da Pejrani Baricco L. (2004), Presenze Longobarde. Collegno nell'alto medioevo, s.n., Torino
[email protected] 52 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Analisi su reperti archeologici
In collaborazione con Emma Rabino Massa e Rosa Boano, Museo di Antropologia ed Etnografia dell’Università degli Studi di Torino
Tintinnabulum
Due possibili periodi
Età del Ferro (dal 600 a.C. al 480/75 a.C.) Epoca romana (dal 50 a.C. al 150 d.C.)
Dimensioni: 19 cm x 8 cm
Tomografie
[email protected] 53 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
[email protected] 54 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Tomografie
[email protected] 55 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Tomografie
[email protected] 56 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Tomografie
Colonne lignee
• Inizio XIX secolo
• Gabinetto etrusco di re Carlo Alberto di Savoia Carignano del
castello di Racconigi
• Eseguite dall’ebanista Gabriele Cappello su suggerimento
dell’architetto Pelagio Pelagi
• Grandi dimensioni (h> 150 cm)
[email protected] 57 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Tomografie
58 [email protected] 58 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Tomografie
Pane di terra da scavo archeologico
[email protected] 60 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015
Tomografie
Ricostruzione tomografica (che al contrario della radiografia fornisce informazioni tridimensionali) con cui è stato possibile estrarre “virtualmente” l’oggetto dal pane di terra
Tratto da “Il Progetto neu_ART. Studi e applicazioni. Neutron and X-ray tomography and imaging for cultural heritage”, Editris, Torino (2013)
Frammenti estratti
Dopo il restauro
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Tomografie
Composti da diverse parti incollate
Tecniche costruttive
nodo
chiodo
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Tomografie
La formazione
Anno 2001 istituzione della laurea in: Scienza e Tecnologia per i Beni Culturali (STBC) – presso l’ex Facoltà di SMFN – Classe L41
Per fornire una preparazione ancor più scientifica, dal 2010/2011 il corso di STBC si è fuso con il corso di Scienza dei Materiali. Il nuovo corso di laurea triennale “Scienza e Tecnologia dei Materiali” (classe L27) ha 2 indirizzi: materiali per l’industria e materiali per i beni culturali.
Presidente del corso di laurea: Prof. E. Vittone
Da quest’anno è attiva anche la laurea magistrale in Scienza dei Materiali per i Beni Culturali.
Presidente del corso di laurea: Prof. A. Borghi
Anno 2006, laurea in Conservazione e Restauro dei Beni Culturali
Ora Laurea magistrale abilitante in Conservazione e Restauro dei Beni Culturali.
Direttore SUSCOR: Prof. A. Romero
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Fondamentale per la ricerca l’apporto di giovani dottorandi e tesisti
Laureati su tematiche nel campo dei beni culturali con relatori del Dipartimento di Fisica
(escluso restauratori):
57 (dal 2009 al 2013)
Fisica triennale: 5
Fisica magistrale: 3
Scienza e Tecnologia per i Beni Culturali triennale: 32 (di cui 13 tesi esterne)
Scienza e Tecnologia per i Beni Culturali magistrale: 17 (di cui 2 tesi esterne)
Dottorandi su tematiche nel campo dei beni culturali con relatori del Dipartimento di Fisica:
5 (dal 2009 al 2013)
Attualmente ci sono a fisica 8 tesisti magistrali e 3 dottorandi impiegati su tematiche inerenti i beni culturali.
Dottorandi attuali
Jacopo Corsi (Monete antiche in lega rame-argento)
Debora Angelici (Studi di provenienza di Lapislazzuli)
Silvia Allegretti (Datazione con Termoluminescenza)
La formazione
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Il trasferimento tecnologico
Spin-off Accademico dell’Università di Torino (28 spin-off attivi), ed in fase di
partecipazione da parte dell’INFN (costituito nel giugno 2012, con sede presso il Dipartimento di Fisica)
www.tecnart.unito.it
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Ufficio: Via Pietro Giuria 1
Telefono:
0116707378 / 0116707918
Siti internet:
www.dfs.unito.it/solid
www.tecnart.unito.it
Ringraziamenti: il nostro gruppo
Alessandro Re (Assegnista)
Fulvio Fantino Jacopo Corsi
(dottorando)
Alessandro Lo Giudice (Ricercatore)
Debora Angelici (dottoranda)
(TecnArt: Spin Off dell’Università)
Silvia Allegretti
(dottoranda)
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Università di Torino Dipartimento di Fisica Dipartimento di Chimica Dipartimento di Scienze della Terra Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi
INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) Sezione di Torino Sezione di Firenze (LABEC) Laboratori Nazionali di Legnaro
Università del Piemonte Orientale Università di Firenze Università di Bologna Università di Ferrara CCR (Centro di Conservazione e Restauro) “La Venaria Reale” Soprintendenza per i Beni Archeologici del Piemonte INRIM (Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica) CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche) C2RMF (Centre de recherche et de restauration des musées de France) - Parigi Museo di Antropologia ed Etnografia dell’Università degli Studi di Torino Museo Regionale di Scienze Naturali di Torino Museo di Storia Naturale di Firenze Museo Egizio di Firenze Fondazione ing. Carlo Maurilio Lerici IPSES - Milano
Ringraziamenti e collaborazioni
Grazie a tutti i tesisti che hanno lavorato con noi
in questi anni!
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