La radiografía con rayos X se viene usando desde finales de los años 20 para examinar obras pictóricas en museos. A finales de los 40, también comenzaron a utilizarse para examinar instrumentos musicales. La radiografía es una técnica no destructiva para evaluar las características internas de aspectos que de otra forma serían invisibles en un objeto. Permite detectar si ha habido reparaciones previas del instrumento, alteraciones y en algunos casos falsificaciones, daño interno por insectos, alteraciones significativas en la composición estructural del instrumento o del cuadro y aporta información sobre la densidad de los materiales.

 

 

Además de los rayos X, también pueden usarse aceleradores de partículas en estas aplicaciones, los cuales permiten realizar análisis hasta el máximo detalle.

ALGUNAS OBRAS PICTÓRICAS EN LAS QUE SE HA UTILIZADO ESTA TÉCNICA

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En el caso de conservación de libros, sólo en dos ocasiones "extremas" se ha empleado radiación gamma. La irradiación con rayos gamma está lejos de ser uno de los primeros tratamientos utilizados en la conservación de libros, ya que se sabe que la radiación puede dañar la celulosa (y por tanto los libros). Durante la irradiación, se pueden producir radicales libres en la celulosa los cuales reaccionan rápidamente con el oxígeno para romper las moléculas de celulosa y degradar el papel. Sin embargo, hay ocasiones en que la irradiación constituye la única manera posible de recuperar un libro. El caso "Gantt" ocurrió en 1980 en EE.UU. al heredar la Universidad Johns Hopkins una colección de documentos de gran valor propiedad del señor Gantt. La colección estaba en una casa en pésimas condiciones, infectada por insectos, roedores, gatos y perros. Las condiciones de la colección eran realmente lamentables. Tras estudiar las posibles opciones para tratar la colección y "sanearla" finalmente, se llegó a la conclusión de que la única posibilidad de poder recuperar tan valiosa colección, pasaba por "limpiarla" mediante irradiación. Se administraron 4,5 kGy de rayos gamma (⁶⁰Co). Los encargados de la colección han declarado que en los años transcurridos desde aquella operación, no ha habido ningún problema con los documentos irradiados.

En 1997, la biblioteca de la Universidad de Colorado se inundó debido a las fortísimas lluvias caídas de forma incesante durante 3 días. Como resultado de aquello un gran número de documentos de dicha biblioteca resultaron dañados por el agua. Se intentó por distintos métodos recuperar dichos documentos (distintos métodos químicos o congelación). Finalmente, decidieron que la única opción de recuperar tan valiosos documentos (cerca de 500.000 ejemplares) era sometiéndolos a irradiación. Utilizaron rayos gamma (⁶⁰Co), administrando dosis de 15 kGy.

Hasta el momento la irradiación para la conservación de libros y documentos de archivos ha sido muy exitosa en circunstancias de emergencia. Sin embargo, existen todavía pocos datos prácticos de este uso de la radiación.

Pero las radiaciones ionizantes también nos pueden ayudar a conocer mejor documentos antiguos de gran valía, mediante las técnicas no destructivas (radiografías).

Imágenes de un equipo de rayos X restaurando un códice

Radiografías del Códice Colombino de origen prehispánico

 

 

 

 

Radiografías del Cristo crucificado de la Catedral de la Almudena de Madrid.

Esculturas que estén deterioradas como consecuencia de ataques de insectos xilófagos, se pueden restaurar impregnándolas con un monómero (o inyectándolo en las galerías que hayan realizado los insectos) y sometiéndolas posteriormente a una irradiación, normalmente con rayos gamma. De esta manera se produce la consolidación de la pieza por polimerización y la eliminación de insectos xilófagos, hongos, etc., por los efectos de la radiación.

 

 

El estudio de las piezas arqueológicas, históricas y artísticas cuenta con una serie de técnicas y metodologías para permitir obtener información sobre su origen. Así, es posible determinar los recursos y técnicas que usaron en su fabricación, su autenticidad y también cuál es el estado de deterioro de un material y cómo restaurarlo. El acelerador de partículas es una herramienta que permite analizar los materiales arqueológicos tanto históricos cómo artísticos a través de ensayos no destructivos, muy sensibles y que proporcionan la mayor cantidad de información posible.

Un acelerador de partículas es un instrumento que se utiliza para aumentar la energía de las partículas atómicas cargadas eléctricamente. Éstas pueden ser, por ejemplo, electrones, que tienen carga negativa o protones, que tienen carga positiva, pero no neutrones, debido a que éstos no presentan carga. Estas partículas se utilizan como proyectiles que impactan a otros átomos, rompen su núcleo e interactúan con las distintas partículas que lo componen, y producen transformaciones que hacen posible estudiar su naturaleza y comportamiento.Con los aceleradores es posible estudiar objetos de piedra y obsidiana, conchas marinas, huesos y dientes, metales, cerámicas y vidrios, piedras preciosas y semipreciosas, pigmentos, papel y la tinta de manuscritos. Básicamente el acelerador de partículas sirve para producir un rayo o haz de partículas cargadas positivamente. Al incidir en un material, el haz provoca como respuesta la emisión de radiación característica de los átomos que componen el material. Cuando se capta dicha radiación en detectores apropiados (existen detectores específicos para cada tipo de radiación), se obtiene información que permite determinar la identidad de los elementos que componen el material y su proporción en éste.

Existen varias técnicas para realizar los estudios en arte y arqueología, pero la más apropiada y versátil es la técnica PIXE, cuyas siglas significan Emisión de Rayos X Inducida por Partículas. En este caso la respuesta a la irradiación que se capta son rayos X característicos de los átomos del material. La técnica PIXE es muy sensible y permite determinar hasta algunos átomos de un elemento entre un millón de átomos de otros elementos; literalmente buscar una aguja en un pajar. A continuación se ilustra cómo se ha usado PIXE para estudiar algunos materiales comunes en arte y arqueología.

 

 

 

Los materiales metálicos son los más apropiados para el análisis mediante haces de partículas, sobre todo los metales preciosos porque no se deterioran tan fácilmente como el bronce o el hierro. El estudio de metales antiguos permite inferir cómo trabajaban los orfebres en el pasado. Se han estudiado artefactos de todo el mundo y de todas las épocas; por ejemplo, un análisis de un pendiente iraní de oro del siglo IV antes de nuestra era, reveló el uso de tres métodos distintos de soldadura a diferentes temperaturas, así como su secuencia de fabricación. A partir de los resultados obtenidos se desarrolló un tipo de soldadura moderna de baja temperatura de fusión. Éste es un claro ejemplo del estudio de materiales y de técnicas antiguas, así como de su rescate y reconstitución para el desarrollo de tecnologías actuales.

El estudio de otros objetos metálicos, como las monedas, ha puesto en evidencia la evolución económica de reinos antiguos con base en el uso de metales y de técnicas de plateado. El estudio de las relaciones entre culturas, poblaciones, áreas de intercambio y de influencia puede realizarse a través del análisis de las cerámicas, considerando su composición, estilo y tipología, lugar de hallazgo y la información geológica de las regiones involucradas. Mediante la aplicación de esta técnica es posible determinar, estudiando la composición de las pastas y arcillas, las zonas de producción de cerámicas y de importación y exportación de las mismas.

Para profundizar en este tema te proponemos que realices algunas de las siguientes actividades:

¿Cómo es un cuadro por dentro?	Grupo D
Los CSI del arte español	Grupo D
Atravesando la materia	Grupo D
La máquina Antiquitera	Grupo E
Las radiaciones y el antiguo Egipto	Grupo E