FISICA E BENI CULTURALI

La tecnologia degli acceleratori di particelle, sviluppata per la ricerca di base, trova applicazione nell’ambito dei beni culturali. Gli acceleratori di particelle vengono utilizzati per analizzare opere d’arte e reperti antichi. È così possibile rivelare i diversi strati di un dipinto, datare un reperto o analizzare il tipo di inchiostro di un manoscritto. L’INFN ha due laboratori dedicati a queste attività, il LANDIS – Laboratorio di Analisi Non Distruttive In Situ ai Laboratori Nazionali del Sud, a Catania, e il LABEC – Laboratorio di tecniche nucleari per l’Ambiente e i Beni Culturali, che gestisce in collaborazione con l’Università degli Studi di Firenze. Inoltre, tutte le attività dell’INFN dedicate ai beni culturali sono gestite nell’ambito di CHNet, la rete di competenza dell’istituto per i Beni Culturali, a cui afferiscono numerose Sezioni e Laboratori impegnati in questo campo di ricerca, dai Laboratori Nazionali di Frascati a quelli di Legnaro.

Analisi di un quadro (“Ritratto di ignoto” dipinto da Antonello da Messina nel 1476) con la tecnica Pixe (Particle Induced X-ray Emission) nel laboratorio Labec (Laboratorio di Tecniche Nucleari Applicate ai Beni Culturali) dell’INFN di Firenze. (© INFN LABEC)
Le tecniche non distruttive e le tecnologie mobili di spettroscopia X sviluppate dai ricercatori del laboratorio LANDIS per la conoscenza e la conservazione dei materiali antici e delle opere d'arte. Landis (Laboratorio di analisi non distruttive), nei Laboratori del Sud dell’INFN. (© INFN LANDIS)

Il LABEC è un centro di riferimento per lo sviluppo di nuove tecnologie per l’analisi dei beni culturali. Oltre a essere dotato di un acceleratore elettrostatico di tipo tandem per condurre misure di spettrometria di massa e analisi elementari, si dedica anche allo sviluppo di macchine acceleratrici innovative, come MACHINA, il primo acceleratore di particelle “trasportabile” dedicato ai beni culturali e progettato in collaborazione con il CERN di Ginevra e l’Opificio delle Pietre Dure di Firenze. MACHINA aiuterà esperti e ricercatori ad analizzare in modo non invasivo opere d’arte e reperti storici, compresi quelli inamovibili di grandi dimensioni.

Inoltre, la fisica delle particelle ha permesso di sviluppare una tecnica di analisi non invasiva utilissima per studiare ambienti inaccessibili: la muografia o radiografia muonica, che usa i muoni cosmici per ottenere informazioni sulla distribuzione di materia nelle grandi strutture. Questa tecnica è stata impiegata con successo in archeologia, per studiare infrastrutture minerarie o l’interno dei vulcani. Inoltre, L’INFN partecipa all’iniziativa europea SUM – Save the Ukraine Monuments, che ha l’obiettivo di salvare la documentazione digitale del patrimonio culturale ucraino, allo scopo di supportare la ricostruzione e il futuro ripristino dei beni artistici dai danni causati dalla guerra. SUM è stata lanciata nell’ambito del progetto europeo 4CH – Competence Center for the Conservation of Cultural Heritage.

MACHINA, acceleratore di nuova generazione per i beni culturali (©INFN-LABEC, F. Giambi)