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Economico metodo di datazione radioattiva Economico metodo di datazione radioattiva LA radioattività, con le sue rigorose leggi di decadimento nel tempo, è uno dei principali supporti alla datazione di reperti storici sia naturali, quali minerali e vegetali, sia tecnologici, come vasellame e oggetti artistici in genere. Universalmente noto è il metodo del carbonio-14, che tuttavia può essere applicato solo a materiali di origine vivente, animale e vegetale, e può risalire soltanto a 40-50 mila anni addietro. Il metodo dell'equilibrio potassio-argon e quello basato sul rapporto uranio piombo, si spingono molto più in là nel tempo (decine o centinaia di milioni d'anni), ma si applicano quasi esclusivamente nella misura dell'età delle rocce. Più utile per gli archeologi è la datazione basata sulle tracce di fissione, con la quale si possono datare manufatti derivanti dall'argilla e dal vetro, caratteristici delle civiltà antiche fino alla preistoria, e il cui excursus temporale si estende in teoria per centinaia di migliaia d'anni. Ma il sostanziale difetto di tutti questo metodi è, oltre alla difficoltà tecnica dell'esecuzione, il loro costo, dovendosi per essi usare apparecchiature molto sofisticate e che solitamente vengono «date in prestito» per queste applicazioni dall'industria o dalla ricerca nucleare, dove esse sono presenti. Di qui l'interesse per una metodologia che è in fase di messa a punto da parte di alcuni ricercatori siciliani. Questi ricercatori hanno trasferito al settore archeologico la dosimetria in uso per la ra¬ dioprotezione umana, sfruttando il fatto che oggi la tecnologia in questo campo è estremamente affidabile e precisa. Il metodo radiometrico adottato è quello della dosimetria a termoluminescenza (T.L.D.), la cui strumentazione di base è molto diffusa e ha un costo relativamente contenuto. In questo tipo di radioprotezione gli elementi sensibili sono minuscoli cristalli di fluoruro di litio che, sottoposti a dosi anche molto basse di radiazioni, modificano la propria struttura interna; se vengono successivamente riscaldati, questi cristalli ritornano alla struttura originale emettendo una quantità di luce che è proporzionale alla dose di radiazioni rice' vuta. Il riscaldamento deve es sere rigorosamente controllato e quindi avviene in un «fornetto» a cui è associato un lettore di luminescenza molto preciso. La deformazione della struttura interna conseguente all'esposizione a radiazioni non è solo prerogativa del fluoruro di litio: tutti i cristalli e molte sostanze amorfe, come il quarzo e il vetro, sotto irraggiamento subiscono al loro interno spostamenti di ioni ed elettroni, che con opportuno riscaldamento si riassestano emettendo una luce caratteristica; il quarzo, ad esempio, se riscaldato dopo essere stato irraggiato, emette una bellissima luce azzurra. E' proprio sfruttando questa proprietà del quarzo che si possono datare reperti archeologici come vetri, vasella- 1 Si sfrutta la reattività del quarzo che sta nei reperti ' 1 me e ceramiche, che di quarzo ne contengono sempre un po'. Stando a lungo nel terreno, infatti, questi oggetti hanno subito nei secoli l'irraggiamento dovuto ai radioisotopi naturali (uranio, torio e radio principalmente). Il quarzo in essi contenuto ha quindi accumulato nei secoli deformazioni strutturali che sono proporzionali sia alla radioattività presente nel terreno dove sono stati trovati sia al periodo per il quale in quel terreno sono rimasti. Se questo è il principio del metodo, che in fondo è un uovo di Colombo, la pratica esige un buon numero di operazioni eseguite con estrema accuratezza. La preparazione della ceramica da datare si esegue prelevandone una scheggia che, accuratamente lavata in acidi e solventi, viene poi triturata in un mortaio fino a ridurla in granuli di pochi micrometri, accuratamente setacciati. Tutto questo lavoro viene eseguito sotto luce rossa, che non aggiunge ulteriori cambi strutturali ai granuli di quarzo presenti nel campione, come può fare la luce bianca. Si devono poi valutare sia la dose di radiazioni ricevuta annualmente dal reperto nel terreno sia la sensibilità di quel tipo di quarzo alle radiazioni. Queste valutazioni vengono fatte per confronto: la prima seppellendo per un certo periodo un dosimetro a fluoruro di litio nel terreno dove è stato rinvenuto l'oggetto (si ricava così la dose di radiazioni annuale), la seconda irraggiando con una dose di radiazioni nota un po' del quarzo ricavato. Infine si sottopone a riscaldamento un'altra porzione di quarzo del campione, valutando la dose totale ricevuta durante tutto il periodo di seppellimento. E' chiaro che dividendo tale dose per la dose annuale se ne può valutare l'età. Il pregio di questo metodo, come si è già detto, è il costo relativamente basso della strumentazione necessaria per eseguirlo. Anche le operazioni non esigono, come occorre per altri metodi, profonde conoscenze di fisica nucleare. E' necessario però esser molto accurati in ciascuna operazione perché piccoli errori o mancanza di rigorosità possono influire in modo determinante sul risultato. I test finora eseguiti hanno fornito risultati completamente soddisfacenti. Trattandosi di un metodo messo a punto in collaborazione tra varie istituzioni della Sicilia, terra ricca di reperti archeologici, le prime prove sono state eseguite su cocci trovati vicino a Gela, per i quali il metodo ha fornito una datazione di 800 anni avanti Cristo, proprio come si aspettavano gli archeologi in base a stime di carattere storico. In seguito a questo successo si progetta una ampia e approfondita campagna di studio sui numerosi reperti forniti continuamente dagli scavi nel Sud della Sicilia. Paolo Volpe Università di Torino CRITTOGRAFIA QUANTISTICA