La 3S2 in tour al Festival della Scienza di Genova

Nel laboratorio di Fisica dei Beni culturali del CREF (Centro Ricerche Enrico Fermi) di Roma, lunedì 24 ottobre ha avuto luogo la visita guidata della 3S2 alla scoperta del fantastico mondo dei resti archeologici.  La visita è stata organizzata in occasione del Festival della Scienza di Genova, ed inclusa nel nostro programma di Educazione Civica di Fisica.

Parliamo di ARCHEOMETRIA, l’incontro della fisica con l’archeologia, l’ambito di studi interdisciplinari che indaga materiali antichi tramite strumenti e metodi propri delle discipline scientifiche.

Si tratta di un approccio innovativo di analisi per l’interpretazione dei dati, dove l’uso di uno spettrometro di fluorescenza di raggi X e dello spettrometro a infrarossi, con l’aiuto dell’intelligenza artificiale e del machine learning, consentono l’analisi di reperti antichi.

Ora vi starete giustamente chiedendo, ma cos’è uno spettrometro di fluorescenza di raggi X e come può aiutarci con l’analisi di reperti antichi?

La fluorescenza è un fenomeno che si accompagna al bombardamento di un materiale con radiazioni o particelle di elevata energia.

L’atomo, come sappiamo è composto da un nucleo formato da protoni e neutroni attorno al quale ruotano gli elettroni. Secondo quello che è chiamato modello a gusci, gli elettroni sono sistemati in zone definite gusci o livelli.

Nel fenomeno della fluorescenza a raggi X l’espulsione di elettroni dei gusci interni, causata dal bombardamento con raggi X del campione da analizzare, produce l’emissione di nuove radiazioni X caratteristiche per ciascun materiale.

Questo tipo di radiazione può essere rilevata e i valori ottenuti sono mostrati in un grafico dell’intensità in funzione dell’energia (detto spettro), in cui la posizione dei picchi identifica gli elementi presenti. L’altezza dei picchi, rapportata a livelli standard dove alcuni elementi sono presenti in quantità note, rappresenta invece la loro concentrazione.

Che cos’è la spettroscopia ad infrarossi?

La spettroscopia infrarossa (FT-IR) è una tecnica diagnostica non distruttiva e non invasiva utilizzata per analizzare la composizione molecolare di materiali non metallici. L’FT-IR consente di analizzare la componente organica, non altrimenti rilevabile con altre tecniche diagnostiche.

Le informazioni ottenibili possono essere sia di tipo qualitativo che quantitativo. Nel campo dei Beni Culturali, questa tecnica viene sempre più utilizzata per l’analisi superficiale dei materiali e dei manufatti nella fase preliminare al restauro, consentendo di ottenere informazioni utili per la scelta della migliore metodologia operativa.

Impiegare tecniche di intelligenza artificiale per il patrimonio culturale, in modo da tutelarlo e valorizzarlo è fondamentale, in quanto esso rappresenta il punto di riferimento, il modello, l’identità dei popoli e costituisce l’eredità del passato da trasmettere alle generazioni future.