Un laser ti dice quanto è antico un oggetto

13 gen 2012 · News ed Eventi

Con un fascio di luce infrarossa si riescono a contare gli atomi di carbonio di un reperto, risalendo alla sua età. Un’invenzione italiana con due vantaggi: non lo danneggia e costa poco

La datazione al radiocarbonio, nata quasi sessant’anni fa, ha rivoluzionato l’archeologia (ma non solo), perché ha permesso di stabilire l’età dei reperti di origine organica, come le ossa, il legno, la carta, i tessuti, ecc. Ora un team di ricercatori italiani dell’ Ino-Cnr di Firenze ha messo a punto una nuova tecnica dieci volte meno costosa dei metodi tradizionali e con un ingombro di cento volte inferiore.

Gli spettrometri di massa, usati generalmente per il calcolo della quantità residua di carbonio 14, sono infatti apparecchiature piuttosto imponenti e costose. Per analizzare accuratamente un reperto bisogna quindi chiedere l’aiuto ai grandi laboratori di fisica nucleare. La nuova strumentazione basata sulla luce laser infrarossa non è solo più economica e comoda, ma permette di misurare direttamente il numero di molecole che contengono atomi di radiocarbonio, facilitando enormemente il lavoro degli archeologi, medici e tecnici ambientali.

Nel tempo il carbonio viene assorbito dagli organismi viventi, fino alla morte. Da quel momento in poi la quantità di isotopo radioattivo diminuisce progressivamente. Per questo la sua misurazione fornisce abbastanza precisamente l’età dei reperti contenenti materiali di origine biologica.

Con l’analisi classica, però, bisogna bruciare un pezzetto di reperto per ottenere la molecola di anidride carbonica da cui viene estratto atomo per atomo il carbonio. I tradizionali spettrometri di massa devono essere molto sensibili, perché solo una molecola ogni mille miliardi contiene radiocarbonio invece di normale carbonio.

Un problema in parte risolto dai ricercatori italiani: “La nuova metodologia si basa su una tecnica spettroscopica ad altissima sensibilità, denominata Scar (saturated-absorption cavity ring-down), spiega Davide Mazzotti, coautore dello studio.

La soluzione è utilizzare la luce laser infrarossa, invisibile all’occhio umano ma assorbita dalle molecole. “La radiazione infrarossa viene riflessa tra due specchi tra i quali è contenuto il gas da analizzare. In questo modo la luce attraversa migliaia di volte le stesse molecole di anidride carbonica da misurare, che equivale a moltiplicare per migliaia di volte la quantità di molecole disponibili e ad aumentare così la ‘sensibilità’ di misura”, aggiunge il primo autore, Iacopo Galli.

A beneficiare del nuovo metodo non sarà solo l’archeologia, ma potenzialmente anche il monitoraggio dei cambiamenti climatici o dell’inquinamento, la ricerca medica e la rivelazione di sostanze tossiche o pericolose, passando per la sicurezza degli aeroporti e i test di fisica fondamentale.

wired – Wired.it