Gemäldeforschung
Instrument und Methode
Die Neutronenautoradiographie ist eine technisch aufwändige, aber äußerst effektive Methode zur Untersuchung von Gemälden. Die besonderen Vorteile: Zum einen kommt die Methode ohne Probenentnahme aus und zum anderen gibt sie ein Abbild der ganzen Bildfläche wieder. Das Prinzip: Die zu untersuchenden Gemälde werden mit Neutronen bestrahlt. Dabei treten die Atomkerne der chemischen Elemente, aus denen die Farbpigmente bestehen, mit den Neutronen in Wechselwirkung. Als Folge werden Neutronen in einen Atomkern der Farbpigmente eingebaut. Dieser wird radioaktiv, zerfällt und sendet dabei Strahlung aus. Auf einem Röntgenfilm wird die Strahlung aufgefangen, wobei sie die typische Schwärzung des Films verursacht. Je nach im Farbpigment enthaltenem chemischen Element ist die Halbwertszeit des radioaktiven Zerfalls verschieden. Dadurch werden die Farbschichten auf einer Serie von nacheinander aufgelegten Filmen sichtbar. Abhängig von der Größe des Gemäldes dauert das Verfahren mehrere Wochen oder sogar Monate.
| Filmauflage | Auflagezeit nach Ende der Aktivierung | Auf den Filmen sichtbar werdende Elemente |
|---|---|---|
| 1. Film | 30 Min.- 2,5 Std | Mangan |
| 2. Film | 1 Tag - 2 Tage | Kupfer, Natrium, Kalium |
| 3. Film | 2,5 - 6 Tage | Arsen, Antimon |
| 4. Film | 9 - 40 Tage | Phosphor, Quecksilber, Antimon, Kobalt |
Mangan ist beispielsweise in Umbra und dunklem Ocker enthalten, Kupfer in Malachit, Azurit, Verdigris. Arsen ist unter anderem in Smalte und Quecksilber in Zinnober enthalten.
Das Verfahren der Neutronenautoradiographie
- Aktivieren des Gemäldes durch Bestrahlung mit Neutronen > Gemälde wird leicht radioaktiv
- Nach Beenden der Bestrahlung beginnt der radioaktive Zerfall der aktivierten Pigmente, Auflegen von 4-5 Filmen in immer länger werdenden Abständen
- Zwischen den Filmauflagen Aufbringen von Bildspeicherplatten auf das Gemälde
- Ebenso zwischen den Filmauflagen qualitative Analyse der Strahlung mittels Gammaspektroskopie zur Elementidentifikation
- Erfassen der Gesamtstrahlung des Bildes
- Punktuelles Messen spezieller Bildbereiche mit einem Durchmesser von 5 cm
- Nach behördlicher Feststellung, dass das Gemälde strahlungsfrei ist, darf das Bild ins Museum zurückkehren
