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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

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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

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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

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• Dipinti murali, quadri, mosaici

• Statue

• Resti archeologici

• Edifici storici

• Vasi

• Libri e fotografie

• Mobili

• Gioielli

• Armi

• Arte contemporanea

Beni culturali: gli oggetti

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• 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

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Multidisciplinarità Geologi

Biologi

Chimici

Fisici

…. ma anche:

Antropologi

Archeologi

Storici

Restauratori

Conservatori

…….

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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

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Quando è stato fatto?

E’ autentico?

7 [email protected] 7 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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Di che materiale è fatto?

[email protected] 21 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015

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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

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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

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Analisi di monete della Gallia Cisalpina pre-romana

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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

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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

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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

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Da dove proviene?

[email protected] 27 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015

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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

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III millennio a.C. II millennio a.C.

[email protected] 29 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015

Studio di provenienza del lapislazzuli

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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

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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

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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

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LNL

IBA (Ion Beam Analysis)

µ-PIXE (Proton Induced X-ray Emission) e µ-IL (IonoLuminescence)

PIGE (Proton Induced Gamma-ray Emission)

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Studio di provenienza del lapislazzuli

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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

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LNL (Padova)

LABEC (Firenze)

AGLAE, Louvre (Paris)

[email protected] 35 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015

Studio di provenienza del lapislazzuli

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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

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Elementi in traccia nelle piriti

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Studio di provenienza del lapislazzuli

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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

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Come è fatto?

Qual è il suo stato di degrado?

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staff

Il Centro Conservazione e Restauro “La Venaria Reale”

[email protected] 40 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015

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[email protected] 41 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015

http://www.centrorestaurovenaria.it/it/

Il Centro Conservazione e Restauro “La Venaria Reale”

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[email protected] 42 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015

Il Centro Conservazione e Restauro “La Venaria Reale”

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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”

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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)

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Il Centro Conservazione e Restauro “La Venaria Reale”

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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

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Il Centro Conservazione e Restauro “La Venaria Reale”

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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

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Radiografia

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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

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Il progetto neu_ART

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Immagine grezza Immagine corretta

Sequenza

Sinogramma Sezione orizzontale ricostruita

CT 3D rendering

Radiografie e ricostruzione TAC

Cluster

L’apparato radio-tomografico

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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

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Fronte Retro

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Analisi su reperti archeologici

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Analisi effettuata dal Dr. A. Agostino, Dip. Chimica Generale e Chimica Organica

3 radio-opacità

Analisi XRF

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Analisi su reperti archeologici

Ottone

Ferro

Argento

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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

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Analisi su reperti archeologici

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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

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Tomografie

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Tomografie

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Tomografie

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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)

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Tomografie

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58 [email protected] 58 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015

Tomografie

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A B

C

D

B

C

D

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Tomografie A

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Pane di terra da scavo archeologico

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Tomografie

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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

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Composti da diverse parti incollate

Tecniche costruttive

nodo

chiodo

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Tomografie

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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

[email protected] 63 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015

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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

[email protected] 64 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015

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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

[email protected] 65 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015

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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)

[email protected]

(TecnArt: Spin Off dell’Università)

Silvia Allegretti

(dottoranda)

66 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015

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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!

[email protected] 67 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015

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Conclusioni

Grazie per l’attenzione

[email protected] 68 Scuola di fisica Torino, 31 marzo 2015