Współczesna fizyka z pomocą starożytnym malowidłom ściennym

Źródło: Wikipedia
Źródło: Wikipedia

Wiele z monumentalnych grobowców, świątyń egipskich i królewskich pałaców powstało kilka tysięcy lat temu. Choć kiedyś pokrywały je piękne zdobienia, dziś ich blask przybladł. Z powodu zniszczeń spowodowanych zanieczyszczeniem powietrza, zmianami klimatycznymi czy działalnością człowieka wygląd tych dzieł sztuki odbiega od pierwotnych zamiarów i osiągnięć ich twórców. Z pomocą starożytnym dziełom sztuki śpieszą współcześni naukowcy i nowoczesna nauka, w tym fizyka jądrowa. <strong>O badaniach egipskich malowideł ściennych, w których wykorzystuje się akcelerator elektrostatyczny LECH opowiadał podczas 12. Festiwalu Nauki prof. Andrzej Turos z Instytutu Problemów Jądrowych.</strong>

Badania prowadzą wspólnie naukowcy z Instytutu Problemów Jądrowych i Wydziału Archeologii Uniwersyteu w Fayoum w Egipcie. Ich celem jest zidentyfikowanie pigmentów, które zostały użyte do wykonania starożytnych malowideł. Uzyskiwana wiedza może zostać wykorzystana do konserwacji tych zabytków.

Jak wyjaśnił prof. Turos w badaniach wykorzystuje się akcelerator elektrostatyczny (przyspieszacz cząstek) typu Van de Graffa - LECH, który znajduje się w Instytucie Problemów Jądrowych. Analiza jest przeprowadzana z użyciem metody PIXE (ang. Particle Induced X- ray Emmision).

"W naszych badaniach wykorzystujemy charakterystyczne promieniowanie rentgenowskie generowane w wyniku oddziaływania protonów z atomami próbek" - mówił prof. Turos. Promieniowanie X jest emitowane na skutek jonizacji wewnętrznych powłok atomowych pod wpływem wiązki protonów.

Dzięki temu uzyskuje się informacje o rodzaju pierwiastków zawartych w próbce - znacznikiem jest energia rejestrowanego promieniowania X. Analiza pokazuje także koncentrację pierwiastków w próbce - to informacja z natężenia rejestrowanego promieniowania.

Jak wyjaśnił Turos otrzymane wyniki interpretuje się dzięki specjalnym tablicom, które zawierają dane o energiach promieniowania charakterystycznych dla wszystkich pierwiastków.

Metoda PIXE to analiza nieniszcząca, a do badań potrzebna jest niewielka ilość materiału.

Choć malowidła powstały kilka tysięcy lat temu, ówcześni mistrzowie doskonale znali się na zarówno na produkcji barwników, jak i opanowali doskonale samą technikę malarską.

Malowidła ścienne przedstawiały sceny z życia faraonów, sceny z życia dworskiego, wyobrażenia Nilu czy bogów Egiptu. Powstawały według pewnych kanonów - najważniejszy w postaci był profil postaci, przy czym oko, dla ożywienia spojrzenia malowano en face. Ramiona malowano z przodu, a ręce i nogi z profilu.

Wykonanie malowidła było poprzedzone odpowiednim przygotowaniem podłoża - wapiennej skały, piaskowca lub cegły. Na zagruntowane podłoże nakładano chropowatą warstwę z gruboziarnistej zaprawy, a na to gładką warstwę z drobnoziarnistego gipsu i wapnienia. Na tym podłożu powstawało malowidło - najpierw wykonywano szkic czarną linią, który następnie wypełniano farbą.

Uczestnicy wykładu dowiedzieli się, że do malowania używano pigmentów organicznych tworzonych z naturalnych tlenków, m.in. tlenku żelaza oraz pigmentów organicznych, np. sadzy. Jako spoiwo wykorzystywano roztwór gumy arabskiej, białka jaja i odrobiny wody. Stosowano również barwnik syntetyczny - błękit egipski. Wiadomo, że był on stosowany już 2,5 tys lat p.n.e.

Czas nie oszczędził jednak prac egipskich artystów. Wśród czynników wpływających na niszczenie historycznych budowli w Egipcie prof. Turos wymienił: zmiany klimatyczne, zmiany wilgotności powietrza, wody gruntowe, mikroorganizmy, wiatr sól, zanieczyszczenie powietrza, zwierzęta, człowieka - zarówno dawnych mieszkańców, jak i obecnych turystów oraz tradycyjne metody restauracji bez użycia naukowych metod analitycznych, badawczych i diagnostycznych.

***

Wykład poprzedziło zwiedzanie akceleratora LECH i stanowiska pomiarowego, które służy do badań próbek przywiezionych z Egiptu.

Akcelerator LECH został uruchomiony w grudniu 1961 roku. Jak poinformowano uczestników wykładu, to akcelerator typu Van de Graffa, wytwarzający strumień jonów o energiach kinetycznych około kilku megaelektronowoltów. Jony uzyskują energię dzięki przyspieszeniu w silnym polu elektrostatycznym. Jego źródłem jest ładunek elektryczny zgromadzony na metalowej kopule. Ta elektroda ładowana jest przy pomocy transportera ładunku - pasa pokrytego gumą. Akcelerator umieszczony jest w zbiorniku ciśnieniowym, który napełniony jest mieszaniną azotu i dwutlenku węgla.

PAP - Nauka w Polsce, Bogusława Szumiec-Presch

tot

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.

Czytaj także

  • Gran Via, jedna z głównych ulic Madrytu. 28.04.2025 EPA/BORJA SANCHEZ-TRILLO

    Ekspert o przyczynie blackoutu na Płw. Iberyjskim: splot wielu czynników, a później efekt domina

  • Fot. materiały prasowe

    Prawie 200 mln zł w konkursie NCBR i Orlen

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

newsletter

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera