Métodos e técnicas de caracterização aplicadas ao estudo do patrimônio cultural: trabalhos desenvolvidos pelo LFNA- DFIS

O Laboratório de Física Nuclear Aplicada da Universidade Estadual de Londrina (LFNA/UEL) introduziu, em 1994, a arqueometria entre as suas principais linhas de pesquisas. Este trabalho é uma avaliação dessas atividades bem como da formação de recursos humanos até a presente data. Estas atividades podem ser divididas em quatro níveis: 1. Implementação de metodologias experimentais. Para cada método experimental utilizado, é necessário uma pesquisa na literatura sobre o estado da arte, implementação e experimentação e o conhecimento dos aplicativos necessários antes da aplicação real dessas metodologias. 2. Pesquisa básica relacionada. A física envolvida nas aplicações de arqueometria conduzem à necessidade do desenvolvimento de pesquisas básicas interessantes, as quais também resultam em publicações, disponíveis no site do LFNA: www.fisica.br/gfna 3. Trabalhos com materiais específicos. Entre as diversas análises realizadas, devese mencionar: cerâmicas do sítio arqueológico Tupi Guarani Fazenda Sta. Dalmácia, PR; dois sítios arqueológicos na Floresta Amazônica; peças da coleção do MAE/USP; pinturas murais na Igreja da Paróquia Imaculada Conceição, SP; moedas e outras peças da coleção do MHN/RJ; obsidianas do Equador, etc. 4. Desenvolvimento de Recursos Humanos. Neste item temos dois componentes: orientação de estudantes de Iniciação Científica, Mestrado e Doutorado em metodologias atômico- nucleares aplicadas à arqueometria, e um curso de técnicas nucleares não destrutivas, desde 1997, na caracterização de materiais arqueológicos e de arte, destinado a arqueólogos e conservadores. Houve também a implementação de uma infra- estrutura com "softwares" e desenvolvimentos básicos de sistemas experimentais direcionados para estudos arqueométricos

Determinação de parâmetros microestruturais e reconstrução de imagens 3-D de rochas reservatório por microtomografia de raios X

A microtomografia computadorizada de raios X (µ-CT) tem se mostrado uma técnica bastante útil para a análise de rochas reservatório, pois fornece parâmetros microestruturais importantes, tais como, porosidade, permeabilidade e distribuição de tamanho de poros. A microtomografia de raios X é uma técnica não destrutiva, que além de possibilitar a reutilização das amostras já medidas, também fornece imagens 2-D e 3-D da amostra. Para a aquisição dos dados microtomográficos das rochas reservatório foi utilizado um microtomógrafo Skyscan, modelo 1172, o primeiro instalado no Brasil. Este equipamento forneceu imagens com resolução espacial de 2,5 µm para a amostra analisada. As imagens microtomográficas 2-D foram analisadas com o software Imago. Este trabalho apresenta resultados para um siltito da Formação Rio Bonito (MC16), coletado na Bacia do Rio Tibagi no Estado do Paraná, Brasil. Para esta amostra foram obtidas 490 seções 2-D, as quais foram usadas para a análise microestrutural. A amostra MC16 apresentou uma porosidade total média de (7,0 ± 0,2) %. A distribuição de tamanho de poros da amostra mostrou que, 95 % da fase porosa refere-se a poros com raios entre 2,5 e 10,2 µm. Foi reconstruído a imagem 3-D real da amostra através do software CTan

Arqueometria em cerâmicas Guarani no sul do Brasil: um estudo de caso

Through the archaeometrical analysis with the X-Ray Fluorescence (EDXRF) technique applied in ceramic material samples from Guarani archaeological sites of the Laguna dos Patos-RS southwest border, we pretend discuss formal aspects in the traditional analysis in archaeology. That’s the case of ceramics with a “black crust” with until five millimeters thick that cover normally the external sherds surface, which the formal analysis indicated that it was cultural traces resulting from the pots used in systemic context. However, through the present archaeometrical analysis, we reach most refined results which indicate other causes for the formation of these traces. Besides discuss the results, we’ll approach in this text some reflections about the necessity of the archaeometrical techniques uses as complementary to the traditional analysis in archaeology.Através da análise arqueométrica com uso da técnica de Fluorescência de Raios X (EDXRF) aplicada em amostras de materiais cerâmicos provenientes de sítios arqueológicos Guarani pré-históricos da margem sudoeste da Laguna dos Patos-RS, buscamos discutir aspectos formais das análises tradicionais em arqueologia. É o caso de cerâmicas com a presença de uma “crosta preta” com até cinco milímetros de espessura que ocorre geralmente na superfície externa das peças, cuja análise formal indicava se tratar de traços culturais decorrentes das panelas usadas em contexto sistêmico. No entanto, através da presente análise arqueométrica, conseguimos alcançar resultados mais refinados que indicam outras causas de formação destes traços. Além de discutir os resultados, abordaremos neste texto algumas reflexões sobre a necessidade do uso de técnicas arqueométricas como complementares às análises tradicionais em arqueologia

Analysis of Archaeological Ceramics from the Paranaense Museum Collection by EDXRF Technique

The EDXRF technique was used to analyse a selection of archaeological objects from the Paranaense Museum collection (Curitiba, Paraná State, South of Brazil). The samples were measured   in situ at the respective museum, using a portable PXRF-LFNA-02 EDXRF system belonging to the Laboratory of Applied Nuclear Physics (LFNA), Department of Physics, Londrina State University, Paraná. A total of 37 objects were measured and analysed, of which 19 were ceramic pieces. The elements Si, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Cu, Co, Zn, Rb, Sr, Y, and Zr were measured. The data analysis provided indications of the key elements of the pigments present in the paint and the slip applied to decorate the ceramic vessels

Portable energy dispersive X-ray fluorescence for metal determination of in natura water samples

A portable EDXRF equipment was used to perform a qualitative and a quantitative in situ analysis of in natura water. Using this equipment 10 mL of water was directly analyzed. Detection limits, in mg L-1, for Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Hg and Pb were 12.5, 7.5, 4.9, 2.7, 2.8, 2.1, 1.6, 1.9, 3.4, 3.7, respectively, with deviation around 10%. In real samples, Fe, Zn and Pb were identifi ed. Given the obtained results, the analytical system performance appeared to be promising

Thickness Measurement of V 2

Nanometric thin films have always been chiefly used for decoration; however they are now being widely used as the basis of high technology. Among the various physical qualities that characterize them, the thickness strongly influences their properties. Thus, a new procedure is hereby proposed and developed for determining the thickness of V2O5 nanometric thin films deposited on the glass surface using Portable X-Ray Fluorescence (PXRF) equipment and the attenuation of the radiation intensity Kα of calcium present in the glass. It is shown through the present paper that the radiation intensity of calcium Kα rays is proportional to film thickness in nanometric films of vanadium deposited on the glass surface

X-ray fluorescence technique applied to archaeological sample

The main objective of this study was the chemical determination of elements present in the sample (archaeological fragments), used the X-ray fluorescence techniques. Three analytical techniques were used: (i) conventional energy dispersive X-ray fluorescence (EDXRF), (ii) X-ray microfluorescence (μ-XRF) and (iii) scanning electronic microscopy coupled with energy dispersive X-ray fluorescence (SEM/ EDS). Starting from the chemical concentrations of the present elements in the samples of archaeological fragments, a clusters analysis was performed and with that a study of the identification of the ceramics origin.Com o intuito de se determinar a composição química elementar de amostras arqueológicas e de cerâmicas fabricadas, o presente trabalho utilizou as técnicas de fluorescência de raios X. Foram usadas três técnicas analíticas: (i) fluorescência de raios X dispersiva em energia (EDXRF) convencional, (ii) microfluorescência de raios X (μ-XRF) com fonte de luz Síncrotron e (iii) microscopia eletrônica de varredura acoplada com fluorescência de raios X dispersiva (SEM/EDS). A partir das concentrações químicas dos elementos presentes nas amostras de fragmentos arqueológicos, foi realizada uma análise de agrupamento e com isso um estudo de identificação de procedência das cerâmicas arqueológicas

Modelos semi-empíricos para o método do 137Cs na determinação da erosão de um solo LRd

Usando o método do 137Cs, foram estudadas duas parcelas de experimento convencional de erosão, em solo do tipo Latossolo Vermelho Distroférrico, localizadas no Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR) na cidade de Londrina. Através da redução percentual do conteúdo de 137Cs em relação ao local de referência, foram calculadas as perdas de solo utilizando os modelos proporcional, balanço de massa e distribuição de perfil. Usando a correlação entre as concentrações de 137Cs e a erosão medida pelo método convencional, obteve-se duas equações de calibração que foram aplicadas às medidas realizadas na bacia do rio Unda e comparados com três modelos encontrados na literatura. Como local de referência foi escolhida uma floresta natural localizada próxima às parcelas. O inventário médio de 137Cs foi de 555 ± 16 Bq.m-2. Os inventários das parcelas de erosão variaram de 112 a 136 Bq.m-2 para amostras coletadas até 30 cm de profundidade. As taxas de erosão estimadas pelos modelos variaram de 64 a 85 Mg.ha-1.ano-1 para os modelos proporcional e distribuição de perfil, de 137 a 165 Mg.ha-1.ano-1 para o modelo de balanço de massa, enquanto que a erosão média obtida pelo método convencional foi de 86 Mg.ha-1.ano-1. Das duas equações de calibração obtidas, a que leva em conta a distribuição de 137Cs com o perfil do solo foi a que apresentou maior consistência. Esta forneceu taxas de erosão para a bacia do rio Unda (que é da mesma classe de solo) no intervalo de 4 a 48 Mg.ha-1.ano-1. Os modelos proporcional e distribuição de perfil, forneceram taxas que variara, respectivamente, de 7 a 45 Mg.ha-1.ano-1 e de 6 a 69 Mg.ha-1.ano-1