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Articolo pubblicato il 30-07-2005
di Claudio Furetta
Universidad Nacional Autonoma de Mexico - UNAM, Mexico D.F.
Numero 18/19 - Anno 2
30 Luglio 2005
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 Un'applicazione poco nota, e poco diffusa, della termoluminescenza
Su questa rivista sono gia' apparsi alcuni articoli sulla termoluminescenza (Radiazioni non Ionizzanti - Le Radiazioni Ionizzanti - Dosimetria a termoluminescenza (TL)), per cui il lettore maggiormente interessato potra' fare riferimento ad essi per meglio approfondire i meccanismi fisici che regolano il fenomeno della termoluminescenza che qui, in breve, indicheremo con TL.
Comunque, prima di entrare nel vivo dell'argomento che verra' trattato in questa nota, e' bene fornire una breve e sintetica descrizione del fenomeno TL. Con il termine termoluminescenza, come si puo' comprendere dalla parola stessa, si indica l'emissione di luce visibile da parte di materiali isolanti, a causa di una stimolazione termica subita dallo stesso materiale, dopo che questo sia stato sottoposto all'azione di una radiazione ionizzante, come ad esempio la radiazione X o gamma. E' importante notare che la quantita' di luce emessa risulta essere proporzinale alla quantita', dose, della radiazione ionizzante.
Il fenomeno termoluminescente fu descritto per primo da Robert Boyle nella seconda meta' del 17º secolo. Da allora gli studi sulla termoluminescenza hanno proseguito, e proseguono, con grande successo. Il fatto fondamentale che la luce TL sia proporzionale alla quantita' di radiazione che il materiale ha ricevuto, ha aperto la strada a molteplici applicazioni pratiche della termoluminescenza, applicazioni che vanno dalla dosimetria clinica alla datazione archeologica; dal punto di vista basico, la termoluminescenza ha permesso di meglio comprendere alcuni fenomeni relativi alla struttura dei cristalli.
Ritornando ora al soggetto di questa nota, si deve prima di tutto precisare che l'emissione di luce TL, indicata generalmente con il termine inglese "glow curve", puo' considerarsi al pari di un'impronta digitale del materiale emittente . Infatti, ogni materiale che gode della proprieta' di essere termoluminescente a seguito del suo irraggiamento, ha una curva di emissione TL avente una forma particolare che e' propria del materiale stesso. In principio, quindi, la glow curve di un determinato materiale ci permetterebbe di identificarlo tra altri materiali e di valutarne ed interpretarne le sue caratteristiche fisiche ed infine di rivelarne la sua origine.
Poiche' le caratteristiche termoluminescenti di un materiale sono determinate da fattori quali la sua struttura cristallina e la presenza di impurita' e di difetti reticolari, la tecnica della termoluminescenza permette un'accurata discriminazione tra materiali della stessa natura.
Ad esempio, questa tecnica permette di rivelare possibili falsificazioni di oggetti d'arte ceramici, come nel caso della datazione archeologica. In effetti la termoluminescenza e' ampliamente usata nel settore dell'archeologia , dove ha permesso di datare oggetti che, prima dell'avvento della TL, era possibile datare solo attraverso tecniche non fisiche.
Al contrario, la possibilita' di discriminazione e riconoscimento di materiali che offre la termoluminescenza, non sembra avere avuto l'attenzione che invece necessiterebbe. Infatti, da un punto di vista legale, la TL permetterebbe di rivelare la presenza di materiali sospetti legati alla scena di un crimine. Nel settore del restauro di opere statuarie, la TL offre la possibilita' di studiare le caratteristiche di frammenti e di poterne stabilire l'origine.
Per quanto la potenzialita' della termoluminescenza quale tecnica discriminatoria e di riconoscimento dei materiali sia stata dimostrata attraverso alcuni articoli durante gli anni '70, non sembra che essa abbia poi avuto l'opportuno sviluppo nel settore che possiamo chiamare "identificazione dei materiali".
Quali i motivi ?
Primo fra tutti la necessita' di creare una banca dati, ovvero la registrazione e catologazione delle glow curves, sotto ben precisi e riproducibili parametri di misura, di ogni possibile materiale, migliaia a dire il vero. Ovviamente il numero di registrazioni potrebbe essere chiaramente ridotto se limitato ad un particolare laboratorio o museo, per cui adeguato solo alle specifiche esigenze.
In secondo luogo, la necessita' della messa a punto di un sistema di analisi statistica che preveda parametri di accettabilita' molto stretti al fine di assicurare la piu' alta probabilita' che due materiali confrontati abbiano la stessa origine.
Per concludere, non sembrerebbe che l'uso della termoluminescenza quale tecnica discriminante e di riconoscimento dovrebbe comportare un rapporto costo-beneficio maggiore di uno. Molto probabilmente entra in gioco il fattore economico necessario all'installazione di laboratori adeguati con la presenza di personale specializzato.
Bibliografia
C.Furetta, C.Sanipoli, Dosimetria a termoluminescenza (TL) - Scienzaonline Numero 2 - Anno I - 31 Gennaio 2004
Furetta Claudio, Radiazioni non Ionizzanti - Scienzaonline Numero 9 - Anno I - 17 Ottobre 2004
Furetta Claudio, Le Radiazioni Ionizzanti - Scienzaonline Numero 10 - Anno I - 17 Novembre 2004
Ingham J.D., Lawson D.D., Thermoluminescence: potential applications in forensic science. Journal of Forensic Sciences 18, 217-225, 1973
Afordakos G., Alexopoulos K., Using artificial thermoluminescence to reassemble statues from fragments. Nature 250, 47-48, 1974
Vaz J.E., Cruxent J.M., Determination of the provenience of majolica pottery found in the carribean area using its gamma-ray induced thermoluminescence. American Antiquity 40, 71-82, 1975
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Autore: di Claudio Furetta
Universidad Nacional Autonoma de Mexico - UNAM, Mexico D.F.
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