LAS TÉCNICAS RADIOGRÁFICAS APLICADAS AL ESTUDIO Y DIAGNÓSTICO DEL ESTADO DE CONSERVACIÓN DE LOS BIENES CULTURALES

De Wilhelm Röntgen. - [1], Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5059748

Para el estudio de los materiales constitutivos de nuestros bienes culturales es muy interesante, también, el empleo de técnicas de imagen de carácter no destructivo que no producen ningún tipo de deterioro. Con las técnicas radiográficas tenemos a nuestra disposición unas herramientas con las que podemos obtener información sobre la materialidad de la obra, las técnicas de fabricación y su estado de conservación. Estos estudios son la base de un buen diagnóstico que nos permitirá una correcta planificación del proyecto de conservación y/o restauración.

Las técnicas no destructivas son aquellas pruebas o ensayos que no alteran de forma permanente ni el estado físico ni las propiedades químicas y dimensionales de los materiales. Se busca en todo momento, un impacto nulo o mínimo sobre el objeto que se estudia. Podemos incluir las técnicas radiográficas dentro de estos ensayos.

Los rayos X fueron descubiertos, casi por casualidad, a finales del siglo XIX, por el físico alemán Wilhelm Conrad Röntgen mientras trabajaba con un tubo de rayos catódicos. Rápidamente se encontraron, para esta nueva técnica, numerosos usos y aplicaciones, sobre todo dentro de los campos de la medicina y la industria. Los rayos X son radiaciones electromagnéticas con una longitud de onda que va desde los 10 a los 0,001 nm. Cuanto menor es la longitud de onda de los rayos X, mayores son su energía y poder de penetración. Los rayos de mayor longitud de onda, cercanos a la banda ultravioleta del espectro electromagnético, se conocen como rayos X blandos. En cambio los de menor longitud de onda, que están más próximos a la zona de rayos gamma, se denominan rayos X duros. Los rayos X formados por una mezcla de muchas longitudes de onda diferentes se conocen como rayos X blancos, para diferenciarlos de los rayos X monocromáticos, que tienen una única longitud de onda. Tanto la luz visible como los rayos X se producen a raíz de las transiciones de los electrones atómicos de una órbita a otra. La luz visible corresponde a transiciones de electrones externos y los rayos X a transiciones de electrones internos. Para tomar una radiografía, el objeto a visualizar se coloca entre una fuente de rayos X y una hoja grande de película fotográfica. El oscurecimiento de la película es proporcional a la exposición a la radiación. Una grieta o una burbuja de aire permiten mayor transmisión y se manifiestan como una zona oscura.

Espectro electromagnético

Estos rayos de alta energía y capaces de atravesar diferentes materiales, son producidos en una válvula de vacío protegida por una carcasa de plomo que sirve de protección o contención de la radiación dispersa. Esta válvula o tubo de rayos X contiene dos electrodos o conductores. El cátodo es un filamento, normalmente de wolframio, que libera energía en forma de electrones al activar una corriente eléctrica. En el lado opuesto hay un ánodo de tungsteno o wolframio, con una placa fija o rotatoria que recibe el choque o impacto de los electrones liberados del cátodo con el electrodo positivo emitiendo una reacción de frenado o desaceleración en forma de fotones. También se desprende mucha energía en forma de calor, por lo que el conjunto debe estar refrigerado por agua o aceite.

Los fotones de rayos X tienen la capacidad de penetrar varios centímetros en algunos materiales sólidos y opacos a la luz. Este haz de rayos X es absorbido por los materiales más densos y/o que tienen mayor espesor. Colocando una placa radiográfica sensible se produce las reacciones químicas y se origina una imagen.

Tubo de rayos X

Una radiografía es la imagen registrada en una placa o película fotográfica al intercalar un objeto entre esta placa sensible y la fuente emisora de radiación de alta energía de los rayos X. Las zonas más densas o de mayor espesor aparecen como zonas de color más claro, en cambio las zonas oscuras pueden ser indicativas de materiales de menor densidad o espesor. Esta técnica genera una valiosa información sobre la estructura interna de los bienes estudiados.

Radiografía del ensamble de una escultura policromada. Imagen de Cristo de la Sangre de Nicolás de Bussy

En lugar de obtener una imagen, como la radiografía convencional, la TC obtiene una serie de imágenes cuando la fuente de rayos X produce un haz delgado en forma de abanico y los detectores de radiación rotan alrededor del objeto alienados con esa fuente. Todas estas imágenes acumuladas son procesadas y reconstruidas produciendo digitalmente una imagen en sección, es decir un corte axial. Esta técnica de rayos X ha mejorado notablemente el estudio de los bienes culturales, sobre todo en objetos volumétricos. Estas imágenes en sección contienen mucha más información que una radiografía convencional y nos muestran no sólo los elementos compositivos sino también su ubicación exacta.

Tomografía de la escultura Virgen de las Victorias. Proyecto TC-ESCULT

En el estudio de los metales, los rayos X nos evidencian el nivel y las zonas de corrosión. También pueden darnos pistas sobre las técnicas de fabricación. En los materiales cerámicos constituye una buena herramienta para detectar la posible presencia de minerales pesados o el uso de metales en las decoraciones policromadas. En la pintura sobre lienzo o tabla la radiografía nos muestra el tipo de tela, las uniones en la tabla, el estado de conservación, así como arrepentimientos del autor, intervenciones posteriores y repintes y la presencia de plomo en los pigmentos utilizados. Para obtener una buena imagen radiográfica de según que piezas, debemos tener en cuenta si son objetos que pueden ofrecer poco contraste. En el caso de los materiales biológicos es de suma importancia la información forense, el estado de conservación de los huesos… En la escultura de madera policromada podemos observar las partes constitutivas, los repintes, las uniones, elementos de refuerzo, metales en el interior, añadidos, la veta y los anillos de crecimiento de la madera, grietas, orificios, vaciados, galerías y orificios producidos por insectos xilófagos…

En el cas dels materials biològics és de summa importància la informació forense, l’estat de conservació dels ossos… En l’escultura de fusta policromada podem observar les parts constitutives, els repintats, les unions, elements de reforç, metalls a l’interior, afegits, la veta i els anells de creixement de la fusta, esquerdes, orificis, buidats, galeries i orificis produïts per insectes xilòfags…

• • A. Mesanza Moraza, “Técnicas no destructivas aplicadas al patrimonio construido” Máster en Geotecnologías Cartográficas en Ingeniería y Arquitectura. Escuela Politécnica Superior de Ávila. Universidad de Salamanca, 2011
  • P. Gómez-Esteban, “¿En qué consiste una Tomografía Axial Computarizada (TAC)?”El Tamiz
  • G. Rodriguez Tlachi, “La aplicación de la radiología en el estudio del patrimonio cultural”. Boletín semestral, nº2 ACERVOS CNCPC – INAH, 2014