Năm 1996, một thợ lặn người Bỉ René Wauters đã thực hiện khám phá khảo cổ học ở vùng nước sâu 45 mét ở Vele Orjule, một hòn đảo nhỏ của Croatia trên biển Adriatic và phát hiện ra một bức tượng đồng cổ đại. Các nhà khoa học sau đó đã nghiên cứu bức tượng trong hơn một thập kỷ để xác định tuổi, nguồn gốc và phương pháp đúc tượng nhờ vào kỹ thuật hạt nhân. Năm 1999, bức tượng của Apoxyomenos, đại diện cho các vận động viên thể thao, phần lớn đã bị ăn mòn được các nhà khoa học tiến hành quá trình khử muối và phục hồi trong 6 năm. Tuy nhiên, các nhà khảo cổ đã không thể xác định được bức tượng này là của người La Mã hay Hy Lạp cho đến năm 2009, khi sử dụng máy gia tốc với kỹ thuật hạt nhân tiên tiến. Điều này đã khẳng định vai trò quan trọng của kỹ thuật hạt nhân trong lĩnh vực khảo cổ học.
Con thuyền thời La Mã cổ đại, Arles-Rhône 3, đã được bảo quản bằng kỹ thuật hạt nhân và đang được trưng bày tại Bảo tàng Arles cổ của Departmental, Pháp (Ảnh: Cd13 / MdDa / Chaland Arles Rhône 3 © Remi Benali).
Lena Bassel, phụ trách dự án về khoa học di sản tại IAEA cho biết: “Việc làm sáng tỏ lịch sử của tượng Apoxyomenos cần dựa vào một số kỹ thuật hạt nhân nhằm hiểu rõ hơn về cấu trúc của nó ở cấp độ nguyên tử”. Bassel chỉ ra một nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Khoa học Khảo cổ học vào năm 2010, khi các nhà nghiên cứu áp dụng khối phổ gia tốc vào vật liệu hữu cơ được tìm thấy bên trong Apoxyomenos, đã có thể xác định niên đại của bức tượng vào khoảng giữa năm 100 trước Công nguyên và năm 250 sau Công nguyên.
Các nhà khoa học cũng áp dụng kỹ thuật phát xạ tia X cảm ứng hạt vi mô trên máy gia tốc (PIXE) để xác định thành phần ban đầu của hợp kim và khối phổ plasma kết hợp cảm ứng để hiểu rõ hơn về thành phần đồng vị chì của bức tượng. Đồng vị là các dạng cụ thể của một nguyên tố hóa học thay đổi theo khối lượng nguyên tử và tính chất vật lý. Các nhà khoa học có thể xem xét tỷ lệ các đồng vị chì khác nhau trong mẫu và tham chiếu chéo nó với các đặc tính đã biết của các khu vực địa lý để xác định nơi lấy mẫu. Bassel nói: “Họ đã sử dụng kỹ thuật phân tích trên máy gia tốc để xác định nguồn gốc của bức tượng, kết quả dẫn đến phía Đông dãy Alps hoặc Sardinia và kết luận rằng bức tượng là bản sao La Mã từ bản gốc Hy Lạp”.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các kỹ thuật dựa trên máy gia tốc để xác định tuổi, nguồn gốc và phương pháp đúc tượng Apoxyomenos.
Năm 2015, các nhà khoa học đã kiểm tra tượng Apoxyomenos một lần nữa bằng cách sử dụng kỹ thuật PIXE có độ phân giải cao. Họ nhận thấy lớp dát ở môi trên mặt Apoxyomenos là một loại đồng không pha kim loại rất nguyên chất. Chụp X-quang cho thấy phương thức các lớp khảm được gắn chặt vào vị trí, cũng như các kỹ thuật đúc và ghép rất phức tạp các chi. Các nhà khoa học kết luận rằng Apoxyomenos rõ ràng là một bản sao của một bức tượng cổ hơn nhiều – từ giữa thế kỷ thứ tư trước Công nguyên và được tạo ra thông qua kỹ thuật đúc gián tiếp bằng sáp, sử dụng hợp kim có thành phần chì thấp. Điều này cho thấy các kỹ thuật dựa trên máy gia tốc có vai trò quan trọng trong việc mô tả đặc điểm của các cổ vật. Kể từ năm 2018, IAEA và các Quốc gia thành viên đã thúc đẩy việc sử dụng kỹ thuật hạt nhân trong khảo cổ và năm 2021, đã thiết lập quan hệ đối tác chiến lược với Đại học Paris-Saclay ở Pháp để tăng cường sử dụng các kỹ thuật hạt nhân trong việc mô tả và bảo tồn các di sản văn hóa và thiên nhiên.
Kỹ thuật hạt nhân trong khảo cổ học không chỉ giới hạn ở việc mô tả đặc điểm mà từ lâu đã đóng vai trò quan trọng trong việc bảo quản đồ tạo tác. Nổi tiếng là xác ướp 3.200 tuổi của Pharaoh Ai Cập Ramses II được chiếu xạ vào năm 1977 để loại bỏ nấm và côn trùng và công nghệ này đã được sử dụng liên tục trong nhiều dự án khác kể từ đó.
Năm 2004, một con thuyền La Mã từ thế kỷ thứ nhất CN đã được phát hiện ở độ sâu gần 04 m dưới sông Rhône ở Arles, Pháp. Được mệnh danh là ‘Arles-Rhône 3’, con thuyền có sà lan gỗ sồi dài 31 mét đã bị đánh chìm bởi một trận lũ quét và bị bao phủ một lớp đất sét mịn. Chính lớp đất sét này đã giúp bảo quản con thuyền và các đồ tạo tác có giá trị trên đó. Điều này đặt ra thách thức đối với các nhà khoa học khi lên kế hoạch trục vớt con thuyền lên khỏi lòng sông vào năm 2011 và lưu giữ tại bảo tàng.
ARC-Nucléart, nhà phục chế cổ vật, đã đưa ra giải pháp: “tắm” thuyền trong polyethylene glycol, làm đông khô và xử lý các bộ phận của con thuyền bằng chiếu xạ. Bum Soo Han, một nhà hóa-phóng xạ của IAEA cho biết: “Giống như làm khô keo bằng máy sấy tóc, các nhà phục chế đã sử dụng chiếu xạ để làm rắn chắc vật liệu”. Han hỗ trợ kỹ thuật cho các nhà khảo cổ bảo tồn văn hóa trên toàn cầu và nhận thấy nhu cầu về ứng dụng kỹ thuật hạt nhân đối với các vấn đề như vậy ngày càng tăng.
“Ngày nay bạn có thể đến thăm Arles-Rhône 3 tại Bảo tàng Arles Cổ, nhưng bạn không cần phải đến Pháp để xem bảo quản đồ tạo tác bằng chiếu xạ; các kỹ thuật như vậy đã được áp dụng rộng rãi”. Năm 2017, IAEA phát hành một ấn phẩm giới thiệu việc áp dụng thành công các kỹ thuật hạt nhân để bảo tồn di sản văn hóa hữu hình và hiện đang thực hiện ấn bản tiếp theo, tập trung vào các phương pháp khử trùng các đồ tạo tác và lưu trữ di sản văn hóa bằng bức xạ ion hóa, dự kiến sẽ được xuất bản vào năm 2023.
Từ khóa: kỹ thuật hạt nhân; khảo cổ học; cổ vật; di sản văn hóa; Apoxyomenos
– CMD&DND –
