Revista Nro 27 Energía nuclear y vida civil por Guillermo F. Sala

 

Además del potencial derivado en tener dominio de las actividades en el área nuclear, para la globalidad esa capacidad es analizada en forma minuciosa dentro del ámbito geopolítico. Pero también ese conocimiento produce mejoras en la vida cotidiana, tal vez imperceptibles o poco difundidas.

Propongo con este prólogo adentrarnos a las aplicaciones que en la vida civil interviene la tecnología nuclear, más allá de la generación de energía eléctrica que ya comentamos en anteriores entregas y que sin dudas es la más relevante. 

Vamos a orientar el presente intercambio en usos no muy difundidos, donde interviene la preservación artística y otras disciplinas, ensayando una pregunta.

¿Qué tienen que ver los rayos X con Leonardo Da Vinci o la radiación gamma con una representación en madera del siglo XIX?

Las dos grandes aplicaciones de la tecnología nuclear al arte y a la arqueología son el análisis de los objetos para recabar información sobre su antigüedad, composición, origen geográfico, como también para diagnosticar problemas, y la irradiación es utilizada para limpiar y desinfectar objetos dañados.


“La ventaja de estas técnicas es que se pueden aplicar en una amplia variedad de materiales, el análisis se puede hacer de forma totalmente no destructiva, o con una invasión mínima de la muestra”, definen los expertos.

En esta tecnología, una de las varias que pueden aplicarse al patrimonio artístico, se ‘bombardea’ una muestra con rayos X para desestabilizar la estructura de los electrones y causar una emisión de radiación, que es diferente en cada elemento químico.

El análisis de esa radiación permite establecer qué elementos químicos existen en la muestra.

La fluorescencia de rayos X (XRF, sigla en inglés) consiste en emisión de rayos X secundarios (o fluorescentes) característicos de un material que ha sido excitado al ser «bombardeado» con rayos X de alta energía o rayos gamma. Este fenómeno es muy utilizado en la investigación de metales, vidrios, cerámicos y materiales de construcción, así como en la de geoquímica, ciencia forense y arqueología. La fluorescencia de rayos X puede servir, por ejemplo, para identificar los pigmentos usados en una pintura de Da Vinci.

Así se puede establecer, por ejemplo, que además del lapislázuli que usaba el gran Leonardo para el azul, hay otros colores hechos con cobalto, que no se emplearon hasta tiempo después, confirmando así que la obra fue retocada posteriormente.

Por ejemplo la técnica XRF se utilizó para ayudar al Museo de Historia del Arte de Viena a detectar en dagas ‘kris o keris’ de Indonesia trazas de mineral de un meteorito, ricos en níquel y cobalto, que cayó en esa zona en el siglo XVIII.

Los instrumentos con los cuales se ejecuta esta técnica son de fácil traslado y resulta muy conveniente en el caso de obras cuyo acarreo sería imposible, como frescos o esculturas voluminosas, o cuando presentan problemas de seguridad debido a su gran valor.

Otra de las técnicas que colaboran con el arte son las radiaciones ionizantes para desinfectar y limpiar obras y artefactos históricos infestados por distintos tipos de parásitos.

Esta técnica comenzó a aplicarse en los años ’70 del siglo pasado y desde su éxito en la desinfección de la momia de Ramses II, en 1977, está ampliamente aceptada en el campo del patrimonio cultural.


Pese al respeto que impone el término radiación, los materiales tratados de esta manera no se vuelven radiactivos ni sufren daños. En principio, hay dos niveles distintos de dosis, una para insectos, más baja, y otra para moho un poco más importante. Eso es así porque cuánto más compleja es la estructura del ADN de los parásitos, más fácilmente es dañada por la radiación. La técnica consiste en transferir energía a los microorganismos residentes en el objeto, que altera su ADN sin afectar a la pieza.

Este método se usó, por ejemplo, en 2010, para neutralizar los gérmenes que estaban afectando a los tejidos blandos de Khoma, un mamut de 50.000 años que fue localizado congelado en Siberia.

De hecho, la irradiación puede emplearse incluso en materiales muy frágiles, como fotografías, películas o pergamino.

El Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) colabora con distintos laboratorios de sus países miembros para desarrollar y aplicar estas técnicas, aportando expertos, cursos de formación y reuniones científicas, además de programas de cooperación, nacionales y regionales.

Dentro de estas colaboraciones se desinfectó en Rumanía en 2015 un iconostasio de madera del siglo XIX, que estaba infestado de insectos. El iconostasio es una estructura de madera en general tipo mampara o biombo compuesto por tres partes ornado de figuras o iconos religiosos. Fueron muy comunes en los templos bizantinos.

Asimismo, la técnica de XRF sirvió en Albania para determinar qué tipo exacto de pigmentos se usaron en un cuadro representando a San Jorge, y se pudo determinar que fue pintado en el siglo XVIII por los hermanos Cetiri de la iglesia ortodoxa albanesa.

Por tanto, en el ámbito de la representación pictórica y escultórica y en estudios arqueológicos se han mejorado los trabajos de conservación patrimonial de la obra artística y de los materiales, asimismo se puede determinar la antigüedad de datación de una pieza utilizando la técnica del análisis de concentraciones de Carbono 14 ya que conociendo su actividad se puede inferir la edad de la pieza analizada y también mediante técnicas no destructivas puede determinarse la autenticidad de una obra de arte evaluada. Es decir que para la conservación, determinación de la antigüedad y verificación de la autenticidad de una obra de arte o restos arqueológicos es eficaz la tecnología nuclear. 

Otro de los usos, no tan difundido debido a potenciales estragos que puedan producirse en las piezas, es la conservación de libros antiguos. En sólo en dos ocasiones "extremas" se ha empleado radiación gamma ya que se sabe que la radiación puede dañar la celulosa (y por tanto los libros). Durante la irradiación, se pueden producir radicales libres en la celulosa los cuales reaccionan rápidamente con el oxígeno para romper las moléculas de celulosa y degradar el papel. Sin embargo, hay ocasiones en que la irradiación constituye la única manera posible de recuperar un libro.

Uno de los casos fue el llamado "Gantt" en 1980 al heredar la Universidad Johns Hopkins (EEUU), famosa hoy por la publicación de los datos de la pandemia Covid 19 a nivel mundial, una colección de documentos de gran valor propiedad del señor Gantt. La colección estaba en una casa en pésimas condiciones, infectada por insectos, roedores, gatos y perros. Tras estudiar las posibles opciones para tratar la colección y "sanearla" finalmente, se llegó a la conclusión que la única posibilidad de poder recuperar tan valiosa colección pasaba por "limpiarla" mediante irradiación. Los encargados de la colección han declarado que en los años transcurridos desde aquella operación no ha habido ningún problema con los documentos irradiados.

El otro caso ocurrió en 1997, la biblioteca de la Universidad de Colorado se inundó debido a las copiosas lluvias caídas de forma incesante durante 3 días. Como resultado de aquello un gran número de documentos de dicha biblioteca resultaron dañados por el agua. Se intentó por distintos métodos (químicos o congelación) recuperar dichos documentos. Finalmente, decidieron que la única opción para rescatar tan valiosos documentos (cerca de 500.000 ejemplares) era sometiéndolos a irradiación.


Hasta el momento la irradiación para la conservación de libros y documentos de archivos ha sido muy exitosa en circunstancias de emergencia. Sin embargo, existen todavía pocos datos prácticos de este uso de la radiación.

Pero las radiaciones ionizantes también nos pueden ayudar a conocer mejor documentos antiguos de gran valía, mediante las técnicas no destructivas (radiografías).

En esta primera parte, se ha narrado muy sintéticamente lo menos difundido sobre la utilización de la tecnología nuclear para usos cotidianos civiles, pero existe una cantidad relevante de otras aplicaciones, que se detallarán en ocasión de próximas entregas, como ser las aplicaciones médicas (gammagrafía, radioterapia, esterilización de equipos e insumos, etc), alimenticias (reducción de mermas, aumento de conservación, control de plagas, etc) e industriales (trazadores), entre una sorprendente infinidad de utilizaciones.

 

 


*Guillermo F. Sala, Arquitecto

Comentarios