Lo studio della composizione dei materiali costituenti le opere d’arte e la datazione con radiocarbonio rappresentano strumenti fondamentali per approfondire la conoscenza del patrimonio culturale.

Opere e manufatti artistici sono fatti di materiali ed elementi che possono raccontare molto della storia di tali opere e degli artisti che le hanno realizzate. Per esempio, conoscere gli elementi di cui è fatto un pigmento utilizzato in un dipinto ci può dare informazioni sulla tecnica dell’artista, ma anche su quali possono essere i materiali più compatibili da usare in un eventuale restauro; l’analisi di elementi in traccia può aiutare per ricostruire  le fonti di approvigionamento e le rotte commerciali, mentre può anche supportare una datazione indiretta. 
La datazione tramite la misura della concentrazione residua di carbonio-14 (radiocarbonio) è uno dei metodi più conosciuti e più applicati per la datazione assoluta di reperti di origine organica (anche se può essere utilizzata anche in alcuni contesti per stimare l’età di sistemi inorganici). 

Il LABEC si occupa dello studio della composizione delle opere d’arte tramite misure IBA (Ion Beam Analysis), in particolare PIXE (Particle Induced X-ray Emission) e, in maniera complementare, XRF (X-ray Fluorescence). Le misure sono non invasive e non distruttive. Le misure IBA sono realizzate al canale dedicato installato presso l’acceleratore tandem, utilizzando un set-up di fascio esterno. Le misure XRF sono effettuate utilizzando uno dei diversi scanner sviluppati appositamente dal laboratorio, che sono portabili per misure in-situ e consentono di ottenere scansioni anche su larghe superfici. 
Le misure di concentrazione residua di radiocarbonio sono realizzate utilizzando la tecnica AMS (
Accelerator Mass Spectrometry) che consente di minimizzare la massa di campione da prelevare e di ottenere risultati in tempi brevi. Il laboratorio è attrezzato anche con un laboratorio di preparazione campioni dove si trattano campioni di massa fino a 50 microgrammi di carbonio. 

Le attività nel campo dei Beni Culturali sono svolte in un contesto fortemente multisciplinare che vede la collaborazione del laboratorio con i principali soggetti dedicati allo studio e alla conservazione del patrimonio, quali centri di restauro, come l’Opificio delle Pietre Dure, musei e soprintendenze. Il LABEC è la struttura che guida CHNet, Cultural Heritage Network, la rete di laboratori INFN che si dedicano alle scienze del patrimonio. Nell’ambito di CHNet, importanti sono le collaborazioni che il laboratorio ha anche a livello internazionale, come quella con la New York University Abu Dhabi e la Universidad Nacional de San Martin, Buenos Aires. 

Previous slide
Next slide

Le collaborazioni riguardano sia campagne di misura in contesti storico-artistici e archeologici sia lo sviluppo di strumentazione innovativa. Ne sono esempio il nuovo acceleratore trasportabile MACHINA, gli scanner XRF, il set-up di combustione-grafitizzazione per piccoli campioni per AMS.