teste de autenticidade em ceramicas arqueológicas através do

TESTE DE AUTENTICIDADE EM CERAMICAS ARQUEOLÓGICAS ATRAVÉS DO
MÉTODO DA TERMOLUMINESCÊNCIA (TL)
Camila F. Santos*, Davinson M. Silva*, José Francisco S. Bitencourt*, Paulo H. Silva*, Sonia H. Tatumi**
* Aluno de graduação do curso de Materiais, Processos e Componentes Eletrônicos (MPCE – FATEC-SP).
** Professor Pleno da FATEC-SP, PhD em ciências pelo IFUSP.
Introdução
A termoluminescência pode ser usada na
datação de materiais arqueológicos e geológicos e
também na dosimetria da radiação ionizante. No
presente trabalho usaremos a TL para autenticar
peças de cerâmicas pré-históricas oriundas das
culturas Mochica e Virú peruanas.
Parte Teórica
Quando uma cerâmica permanece enterrada
por um período prolongado de tempo, esta fica
exposta a um fluxo de radiação nuclear emitida por
impurezas radioativas inseridas na cerâmica e no
ambiente ao seu redor, temos como exemplo dessas
impurezas: os isótopos 238U, 235U, 232Th e 40K. Além
dessas radiações temos aquela oriunda raios
cósmicos.
Essas impurezas radioativas possuem
longa meia-vida, e desta forma, o fluxo de radiações
é considerado constante. A radiação é constituída
por partículas-α, partículas- e radiação-γ. Parte
desta radiação provoca ionização por efeito
fotoelétrico, efeito de Compton e produção de pares
elétrons-lacunas, podendo os elétrons liberados
produzir defeitos pontuais ou vários tipos de
centros.
No caso do teste de autenticidade a
intensidade TL da cerâmica irá indicar se a mesma é
legitima. Quando a cerâmica é falsa a intensidade de
TL será praticamente nula.
O método de TL abrange um intervalo de
datação de algumas centenas até 1.000.000 anos. A
idade da cerâmica é zerada no ato da queima durante
o seu processo de manufatura.
Parte Experimental
As amostras foram coletadas de duas peças
mostradas nas Figuras 2 e 4, sendo a peça
denominada Jaguar e Ídolo respectivamente. Estas
foram fornecidas pelo Sr. Tito Camargo,
colecionador de obras. Essas peças são de povos précolombianos, mais precisamente estas fazem parte
da cultura peruana. A cultura mochica é encontrada
principalmente no litoral norte do Peru e foi
desenvolvida entre os séculos I e II, até o século
VIII. A cultura Virú teve seu apogeu em 100 anos
antes de Cristo e é localizada principalmente entre o
litoral e o Vale do Rio Virú [2], como pode ser visto
na Figura 1.
Os defeitos atuam como armadilhas que
capturam cargas, as que capturam elétrons se
encontram mais próximas à Banda de Condução,
enquanto que as que aprisionam lacunas, estão
próximas à Banda de Valência. As armadilhas
quando capturam uma carga tornam-se estados
metaestáveis que se encontram na Banda
Proibida.[1]
Quando a amostra é aquecida, os elétrons
aprisionados são liberados e podem recombinar-se
com uma lacuna, emitindo luz termoluminescente.
Portanto, a intensidade de TL é
proporcional à quantidade de estados metaestáveis
criados na rede. A concentração desses centros e
estados metaestáveis, dentro de certos limites, cresce
proporcionalmente à dose de radiação incidente e ao
tempo em que o cristal ficou submetido à radiação.
E é a partir daí podemos determinar a idade da
amostra.
Figura 1 – Mapa do Peru
Algumas miligramas das peças foram
retiradas e moídas. Depois selecionou-se os grãos
com diâmetro entre 88 µm e 180 µm. Elas foram
submetidas a um tratamento químico com HCl
(10%) durante 30 minutos para retirar os carbonatos.
E desta forma praticamente sobraram grãos de
quartzo. Para as medidas de TL, foi utilizado
Sistema de TL/OSL, Modelo 1100-Series da
Daybreak
Nuclear
and
Medical
Systems
Incorporated com o filtro óptico 7-59 Kopp.
A partir desses resultados é possível dizer
se eram autênticas ou não as cerâmicas em questão.
Quanto maior a intensidade de termoluminescência
pode-se dizer, primeiramente, que mais antiga é esta
amostra.
As amostras foram testadas pelo método de
TL, nas Figuras 3 e 5 podemos observar a curva
termoluminescente da peça Jaguar e Ídolo Funerário
respectivamente.
Figura 4 – Peça de Cerâmica denominada
Ídolo Funerário (Cultura Mochica)
35000
Figura 2 – Peça de Cerâmica denominada Jaguar
(Cultura Virú)
Intensidad e de TL (u.a)
30000
25000
20000
15000
10000
5000
7000
0
0
Intensidade de T.L (u .a)
6000
100
200
300
400
500
Temperatura(ºC)
5000
Figura 5 – – Curva de Emissão Luminescente
da peça Ídolo (Cultura Mochica)
4000
3000
2000
1000
0
0
100
200
300
400
500
Temperatura(ºC)
Figura 3 – Curva de Emissão Luminescente da
peça Jaguar (Cultura Virú)
Ídolo Funerário (Cultura Mochica) – A
amostra natural exibiu uma curva de emissão TL
com pico proeminente em torno de 325°C. A
contagem média neste caso foi de 2,8 x 104 fótons.
O colecionador das peças nos informou
suas idades prováveis caso as peças sejam
autenticas:
•
Jaguar (Cultura Virú) – A amostra natural
exibiu uma curva de emissão TL com um pico
proeminente em torno de 360°C e outro menor em
300°C. A contagem média do pico de 360°C foi de
5,9 x 103 fótons.
•
Cultura Virú (Jaguar): Entre 200 aC e
500 dC.
Cultura Mochica (Ídolo Funerário):
Entre 200 dC e 800 dC.
Através das Figuras 3 e 5 podemos observar
que a contagem do Ídolo é superior a do Jaguar,
indicando que provavelmente que o Ídolo é mais
antigo que o Jaguar. Alem disso podemos afirmar a
autenticidade das duas peças por apresentarem estas
contagens.
Conclusões
Através deste trabalho constatamos que a
termoluminescência é um método eficiente para
autenticar peças pré-históricas.
Devido a grande quantidade de fótons
emitidos
pelas
amostras
naturais,
foram
comprovadas as autenticidades das peças,
confirmando a importância do método no combate
do comércio de peças falsas.
Agradecimentos
Agradecemos ao Sr. Tito Camargo por ter cedido as
amostras usadas neste estudo.
Referências
[1] M. J. Aitken, “Thermoluminescence Dating”,
Academic Press, 1985.
[2]www.ccerqueira.hpg.ig.com.br/Misturas_Culturai
s.htm