Objetos de terracota hechos de arcilla cocida

Prueba de termoluminiscencia (prueba TL) en terracotas – CIRAM

Protocolos, mediciones o incluso interpretación de resultados, descubra la prueba de termoluminiscencia realizada por los laboratorios CIRAM.

La prueba de termoluminiscencia en laboratorio

Si la datación de los materiales constituye el medio más eficaz para obtener un marcador cronológico para autentificar un objeto de arte, es importante diferenciar entre el evento que se data y el evento que se busca datar. Así, datar un material no es lo mismo que datar su uso por el Hombre.

Nuestros científicos utilizan la datación por carbono 14 para materiales orgánicos, pero también empleamos otros métodos de datación para materiales inorgánicos. Para objetos calentados, CIRAM utiliza la termoluminiscencia, que funciona en cerámicas, porcelana y todas las terracotas en general, con un alcance cronológico de aproximadamente 300.000 años.

Atención, los materiales como la piedra, el metal, el vidrio o los pigmentos no son datables. Los laboratorios CIRAM utilizarán alternativas analíticas (microscopio electrónico, análisis químico...) para autentificarlos.

El fenómeno de la luminiscencia

En 1664, Boyle informó del fenómeno de luminiscencia estimulado por un aporte de calor o termoluminiscencia (TL). Pero sus propiedades físicas solo se estudiaron en la década de 1930 gracias al desarrollo de los tubos fotomultiplicadores. En la década de 1950, las potencialidades de la termoluminiscencia se exploraron en el marco de la datación de materiales arqueológicos, particularmente para la cerámica. Pero la aplicación de la TL a la datación solo se materializó hacia mediados de los años 60 en Inglaterra. Hubo que esperar a 1967 para ver los primeros trabajos de datación por TL en Francia.

El principio de la termoluminiscencia

La TL se basa en el estudio de la radiactividad natural y la capacidad de los cristales contenidos en una terracota para acumular los efectos de esta irradiación. Esta energía (también llamada dosis de irradiación) es proporcional al tiempo durante el cual los cristales están sometidos a esta irradiación. En otras palabras, la TL corresponde a la emisión de luz (fenómeno de luminiscencia) provocada por un aporte de energía en forma térmica (termo). Cabe señalar que la intensidad de esta luminiscencia es proporcional a la energía absorbida por el cristal, por lo tanto, proporcional al tiempo.

Las pruebas de TL permiten determinar la dosis de irradiación natural (QNat) recibida desde un instante cero (es decir, el último calentamiento del material). Para realizar una datación TL real, es necesario medir dos valores:

  • QNat: dosis de irradiación real;
  • Dosis anual de irradiación.

El estudio por TL de objetos fuera de contexto de enterramiento no permite una datación real. Sin embargo, la medición de QNat evaluará la antigüedad y aportará información objetiva sobre la autenticidad o no del objeto estudiado. Para ello, se considerará una dosis de irradiación anual entre 3 y 6 mGy/año, que corresponde a la gran mayoría de los casos encontrados. Esta falta de medición de la dosis anual implica que la precisión relativa de las pruebas de antigüedad por termoluminiscencia es del orden del 20 al 30 % de la edad estimada.

Distinción entre falso y objeto auténtico

Gracias al examen de las curvas de termoluminiscencia, es posible distinguir entre falsificaciones modernas y objetos auténticos.

A diferencia del carbono 14, es imposible detectar un hiato importante entre el evento datado y el evento que se intenta datar. Dado que la cocción de la terracota es el último acto antropogénico registrado por el material. La pertinencia del resultado en relación con la problemática planteada no deja lugar a dudas.

La prueba de termoluminiscencia

La prueba de TL es relativamente sencilla de realizar; sin embargo, la diversidad de materiales hace que la adaptación de los protocolos de medición y la interpretación de los resultados sean complejas. Por ejemplo, las porcelanas son problemáticas en TL porque su método de fabricación implica una cocción a alta temperatura que provoca la desvitrificación total o parcial del material. Por consiguiente, las propiedades físicas que condicionan el funcionamiento de la TL se ven alteradas, o incluso destruidas. En este caso, los resultados de la TL clásica serán inútiles y utilizaremos entonces la "predosis", una técnica alternativa.

La evolución de los métodos de los falsificadores, en relación con su creciente comprensión de las técnicas analíticas que utilizamos, hace cada vez más necesario el uso de la TL para detectar falsificaciones.

Veremos en un próximo artículo que se deben asociar las pruebas de termoluminiscencia a otras técnicas de investigación para detectar lo que se denomina los "nuevos falsos", mejor logrados.

La búsqueda de autenticidad para los objetos de terracota

Los datos fácticos derivados del análisis fisicoquímico, la correlación con el conocimiento acumulado sobre la evolución de las formas y las técnicas permiten alimentar la búsqueda de autenticidad.

Para emitir un diagnóstico preciso, nuestros científicos siempre proponen una conjunción de un haz de indicios, siendo conscientes de las limitaciones de cada uno de los enfoques. Si bien la certeza es el objetivo absoluto de la autenticación, rara vez es alcanzable. Sin embargo, la detección de una falsificación siempre será más evidente que la certeza de un objeto auténtico. Pero gracias a nuestra experiencia y saber hacer, el resultado seguirá siendo siempre fiable, objetivo y pertinente.

La datación por carbono 14 de las esculturas de madera

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4–5 minutos

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Los laboratorios CIRAM ofrecen la datación por carbono 14 para sus obras de arte, ya sean de madera, marfil, hueso, madera, fibras vegetales... o de materia orgánica en general.

En resumen:

  • La datación por carbono 14 permite datar esculturas de madera y otros objetos hechos de materia orgánica hasta unos 60.000 años.
  • Gracias a la espectrometría de masas con acelerador (AMS), el análisis solo requiere cantidades de muestra muy pequeñas.
  • Este método permite distinguir las obras antiguas de las copias modernas y asegurar la autenticación de los objetos de arte.
  • Asociada a los análisis históricos y estilísticos, la datación por radiocarbono aporta pruebas científicas complementarias esenciales.

¿Cómo funciona la datación por carbono 14 de las esculturas de madera?

A finales de los años 40, investigadores estadounidenses descubrieron cómo utilizar las propiedades de la radiactividad natural del carbono 14 para datar materias orgánicas. La datación por carbono 14 fue posteriormente explotada por Williard Frank Libby a partir de los años 50 en muestras egipcias.

La datación por radiocarbono (carbono 14) permite determinar el tiempo transcurrido desde la muerte de un organismo. Este método ha revolucionado la arqueología, ya que es posible datar artefactos de madera, hueso, diente, textil o incluso macro-restos vegetales, hasta 60.000 años.

¿Cómo funciona la datación por radiocarbono?

Esta técnica, utilizada en laboratorio, se basa en la medición de la cantidad de carbono 14 restante en un organismo. El C14 es un isótopo radiactivo del carbono que disminuirá progresivamente desde la muerte del organismo según la ley exponencial conocida. Se estima que la cantidad de carbono 14 se divide por dos cada 5730 años. Atención, más allá de los 60.000 años, la cantidad de carbono 14 será demasiado baja para proporcionar una datación.

Para la datación por radiocarbono, nuestros científicos utilizan tecnologías de vanguardia como la espectrometría de masas con acelerador (AMS). Este método es una revolución en el mundo de la datación, ya que solo requiere una cantidad muy pequeña de material (1 mg de carbono frente a 1 g anteriormente), un tiempo mínimo (aproximadamente 1 hora de recuento en lugar de varios días o semanas antes) y ofrece un resultado más preciso.

La calibración de los resultados

Para obtener datos fiables y pertinentes, es importante calibrar los resultados a partir de:

  • Edad bruta: expresada en años AP, "antes del presente", que se basa en la hipótesis de que la concentración de carbono 14 ha sido constante en el tiempo y en el espacio.
  • Para obtener fechas calibradas. Sabemos que la concentración de carbono 14 ha variado en función de la actividad solar, el clima o la actividad industrial. Por esta razón, debemos corregir, calibrar, las edades brutas utilizando curvas de calibración. Son estas fechas calibradas, asociadas a porcentajes de probabilidad, las que utilizaremos para verificar la autenticidad de una escultura de madera.

¿Resultados diferentes antes y después de 1954, por qué?

Es posible saber si los objetos fueron fabricados antes o después de 1954 gracias al contenido de carbono 14, pero ¿cómo?

Esta "frontera" artificial fue fabricada por el ser humano, ya que las bombas atómicas y los ensayos nucleares atmosféricos en los años 50 y 60 duplicaron la cantidad de carbono 14 en la atmósfera.

En los objetos recientes, nuestros científicos detectan niveles de carbono 14 anormalmente altos. Sin embargo, desde la interrupción de los ensayos nucleares atmosféricos a mediados de los años 60, observamos una disminución constante de la cantidad de C14. Este fenómeno permite realizar dataciones muy precisas de los últimos años (con uno o dos años de diferencia en el mejor de los casos), utilizadas para la datación del vino, por ejemplo.

¿Es la datación por radiocarbono relevante en el arte tribal?

La datación por radiocarbono es relevante para el Arte Tribal, ya que el carbono 14 permite diferenciar de forma absoluta objetos fabricados con materiales que vivieron antes o después de 1954. El carbono 14 identifica, por lo tanto, claramente las copias y las falsificaciones. Además, este análisis también es eficaz para culturas más antiguas (Dogon, Tellem, Djennenké, por ejemplo). Finalmente, gracias al carbono 14 aumentado, método innovador desarrollado por CIRAM y presentado en un futuro artículo, podemos reducir los intervalos de los siglos XVIII, XIX y principios del XX a unas pocas décadas.

El lugar de la ciencia en el mercado del arte

Ya sea para el mercado del arte o en arqueología, la datación por carbono 14 constituye un avance importante. Este análisis se ha convertido con el tiempo en una herramienta valiosa e indispensable para los laboratorios CIRAM.

La datación por carbono 14 permite, en particular, la detección de falsificaciones en el Arte Tribal, por ejemplo.

Pero estas "pruebas" científicas deben asociarse al estudio histórico y estilístico de una obra. Es importante mantener un enfoque global y completo para ofrecer resultados precisos y fiables. La datación por carbono 14 debe utilizarse como una ayuda objetiva para la toma de decisiones, no como un dato imperioso.

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