LES TÈCNIQUES RADIOGRÀFIQUES APLICADES A L’ESTUDI I DIAGNOSI DE L’ESTAT DE CONSERVACIÓ DELS BÉNS CULTURALS

De Wilhelm Röntgen. – [1], Domini públic, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5059748

Per a l’estudi dels materials constitutius dels nostres béns culturals, també és molt interessant l’ús de tècniques d’imatge de caràcter no destructiu que no produeixen cap mena de deteriorament. Amb les tècniques radiogràfiques disposem d’unes eines que ens permeten obtenir informació sobre la materialitat de l’obra, les tècniques de fabricació i el seu estat de conservació. Aquests estudis són la base d’un bon diagnòstic que ens permetrà una correcta planificació del projecte de conservació i/o restauració.

Les tècniques no destructives són aquelles proves o assaigs que no alteren de manera permanent ni l’estat físic ni les propietats químiques o dimensionals dels materials. Es busca, en tot moment, un impacte nul o mínim sobre l’objecte que s’estudia. Podem incloure les tècniques radiogràfiques dins d’aquests assaigs.

Els raigs X van ser descoberts, gairebé per casualitat, a finals del segle XIX pel físic alemany Wilhelm Conrad Röntgen mentre treballava amb un tub de raigs catòdics. Ràpidament es van trobar nombrosos usos i aplicacions per a aquesta nova tècnica, sobretot en els camps de la medicina i la indústria. Els raigs X són radiacions electromagnètiques amb una longitud d’ona que va des dels 10 fins als 0,001 nm. Com més petita és la longitud d’ona dels raigs X, més grans són la seva energia i el seu poder de penetració. Els raigs amb longituds d’ona més grans, propers a la banda ultraviolada de l’espectre electromagnètic, es coneixen com a raigs X tous. En canvi, els de longitud d’ona més petita, més propers a la zona dels raigs gamma, s’anomenen raigs X durs. Els raigs X formats per una barreja de moltes longituds d’ona diferents es coneixen com a raigs X blancs, per diferenciar-los dels raigs X monocromàtics, que tenen una única longitud d’ona. Tant la llum visible com els raigs X es produeixen a partir de les transicions dels electrons atòmics d’una òrbita a una altra. La llum visible correspon a transicions d’electrons externs i els raigs X a transicions d’electrons interns. Per prendre una radiografia, l’objecte a visualitzar es col·loca entre una font de raigs X i una làmina gran de pel·lícula fotogràfica. L’enfosquiment de la pel·lícula és proporcional a l’exposició a la radiació. Una esquerda o una bombolla d’aire permeten una major transmissió i es manifesten com una zona fosca.

Espectre electromagnètic

Aquests raigs d’alta energia, capaços de travessar diferents materials, són produïts en una vàlvula de buit protegida per una carcassa de plom que actua com a protecció o contenció de la radiació dispersa. Aquesta vàlvula o tub de raigs X conté dos elèctrodes o conductors. El càtode és un filament, normalment de wolframi, que allibera energia en forma d’electrons quan s’activa una corrent elèctrica. Al costat oposat hi ha un ànode de tungstè o wolframi, amb una placa fixa o rotatòria que rep l’impacte dels electrons alliberats pel càtode contra l’elèctrode positiu, emetent una reacció de frenada o desacceleració en forma de fotons. També s’allibera molta energia en forma de calor, per la qual cosa el conjunt ha d’estar refrigerat amb aigua o oli.

Els fotons de raigs X tenen la capacitat de penetrar diversos centímetres en alguns materials sòlids i opacs a la llum. Aquest feix de raigs X és absorbit pels materials més densos i/o amb més gruix. Col·locant una placa radiogràfica sensible es produeixen reaccions químiques i s’origina una imatge.

Tub de raigs X

Una radiografia és la imatge registrada en una placa o pel·lícula fotogràfica en intercalar un objecte entre aquesta placa sensible i la font emissora de radiació d’alta energia dels raigs X. Les zones més denses o de major gruix apareixen com a zones de color més clar; en canvi, les zones fosques poden ser indicatives de materials de menor densitat o gruix. Aquesta tècnica genera una informació valuosa sobre l’estructura interna dels béns estudiats.

Radiografia de l’assemblatge d’una escultura policromada. Imatge de Crist de la Sang de Nicolás de Bussy

En comptes d’obtenir una imatge, com en la radiografia convencional, la TC obté una sèrie d’imatges quan la font de raigs X produeix un feix prim en forma de ventall i els detectors de radiació giren al voltant de l’objecte alineats amb aquesta font. Totes aquestes imatges acumulades són processades i reconstruïdes produint digitalment una imatge en secció, és a dir, un tall axial. Aquesta tècnica de raigs X ha millorat notablement l’estudi dels béns culturals, sobretot en objectes volumètrics. Aquestes imatges en secció contenen molta més informació que una radiografia convencional i ens mostren no només els elements compositius sinó també la seva ubicació exacta.

Tomografia de l’escultura Verge de les Victòries. Projecte TC-ESCULT

En l’estudi dels metalls, els raigs X ens evidencien el nivell i les zones de corrosió. També poden donar-nos pistes sobre les tècniques de fabricació. En els materials ceràmics constitueix una bona eina per detectar la possible presència de minerals pesants o l’ús de metalls en les decoracions policromades. En la pintura sobre llenç o taula, la radiografia ens mostra el tipus de tela, les unions en la taula, l’estat de conservació, així com penediments de l’autor, intervencions posteriors i repintats, i la presència de plom en els pigments utilitzats. Per obtenir una bona imatge radiogràfica de segons quines peces, hem de tenir en compte si són objectes que poden oferir poc contrast.

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, “Tècniques no destructives aplicades al patrimoni construït” màster en geotecnologies cartogràfiques en enginyeria i arquitectura. Escola Politècnica Superior d’Àvila. Universitat de Salamanca, 2011
  • P. Gómez-Esteban, “En què consisteix una tomografia axial computada (TAC)?” El Tamiz
  • G. Rodríguez Tlachi, “L’aplicació de la radiologia en l’estudi del patrimoni cultural”. Butlletí semestral, núm. 2 ACERVOS CNCPC – INAH, 2014