1996年，比利時潛水員René Wauters做出了一生中最重要的考古發(fā)現(xiàn)。他在亞得里亞?？肆_地亞小島薇莉-奧朱莉（Vele Orjule） 45米深的水域中探索時，發(fā)現(xiàn)了一座神秘的古代銅像。借助核技術(shù)，研究人員對這座銅像進(jìn)行了十多年的仔細(xì)研究，來確定其年代、起源，甚至其構(gòu)造方法。

“阿波基希歐梅諾”銅像是一位裸體、肌肉發(fā)達(dá)的男性運動員，他正在刮身上的汗水和灰塵。1999年，當(dāng)這座嚴(yán)重腐蝕的銅像被從海里拖出時，一個漫長的脫鹽和修復(fù)過程開始了。2005年完工后，考古學(xué)家們感到困惑的是：“阿波基希歐梅諾”銅像的圖案并不獨特，那么這尊銅像是羅馬的還是希臘的？直到2009年，利用加速器澄清了一些問題，才確定了其起源。

原子能機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)遺產(chǎn)科學(xué)的項目助理官員Lena Bassel說：“揭開‘阿波基希歐梅諾’的過去依賴于幾種核技術(shù)，以更好地了解其原子層面結(jié)構(gòu)?！彼c來自世界各地的專家合作，將核技術(shù)應(yīng)用于文物特征分析。Bassel指出，在2010年發(fā)表在《考古學(xué)科學(xué)雜志》上的一項研究中，研究人員應(yīng)用加速器質(zhì)譜法對在“阿波基希歐梅諾”內(nèi)部發(fā)現(xiàn)的有機(jī)材料進(jìn)行分析，確定銅像的碳年代為公元前100年至公元250年之間。

研究人員還應(yīng)用基于加速器的微粒子誘導(dǎo)X射線發(fā)射（PIXE）確定合金的原始成分，并應(yīng)用多接收器電感耦合等離子體質(zhì)譜法更好地了解銅像的鉛同位素組成。同位素是一種化學(xué)元素的特定形式，因原子質(zhì)量和物理性質(zhì)而異?？茖W(xué)家可以查看樣品中不同鉛同位素的比例，將其與地理區(qū)域的已知屬性對照，以確定樣品的來源。Bassel說：“他們使用加速器分析技術(shù)將銅像中的鉛來源確定為東阿爾卑斯山或撒丁島，并得出結(jié)論，這尊銅像是希臘原件的羅馬復(fù)制品?！?/p>

五年后，研究人員再次使用高橫向分辨率PIXE技術(shù)檢測了“阿波基希歐梅諾”。他們發(fā)現(xiàn)銅像鑲嵌的嘴唇是一種非常純凈的非合金銅。利用X射線照相法揭示了鑲嵌物如何被插入和固定到位，以及肢體的復(fù)雜鑄造和連接技術(shù)。研究人員判定，“阿波基希歐梅諾”顯然是更古老（公元前四世紀(jì)中期）雕像的復(fù)制品，采用間接失蠟法鑄造工藝制作，使用的是低鉛成分的合金。

“基于加速器的技術(shù)在文物的特征分析中具有重要作用，而‘阿波基希歐梅諾’向我們表明，通常需要使用多種類型的分析方法。原子能機(jī)構(gòu)正在推動這些應(yīng)用，”Bassel說。自2018年以來，原子能機(jī)構(gòu)及其成員國一直在推動將“原子用于遺產(chǎn)”的倡議，并在去年與法國巴黎-薩克雷大學(xué)建立了戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，以加強核技術(shù)在文化和自然遺產(chǎn)表征和保護(hù)方面的應(yīng)用。在與原子能機(jī)構(gòu)的合作中，該大學(xué)將專注于科學(xué)研究和開發(fā)，并與世界各地的專家交流知識和最佳實踐。

原子能機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)遺產(chǎn)科學(xué)的項目助理官員Lena Bassel說：“揭開‘阿波基希歐梅諾’的過去依賴于幾種核技術(shù)，以更好地了解其原子層面結(jié)構(gòu)?！彼c來自世界各地的專家合作，將核技術(shù)應(yīng)用于文物特征分析。Bassel指出，在2010年發(fā)表在《考古學(xué)科學(xué)雜志》上的一項研究中，研究人員應(yīng)用加速器質(zhì)譜法對在“阿波基希歐梅諾”內(nèi)部發(fā)現(xiàn)的有機(jī)材料進(jìn)行分析，確定銅像的碳年代為公元前100年至公元250年之間。

研究人員還應(yīng)用基于加速器的微粒子誘導(dǎo)X射線發(fā)射（PIXE）確定合金的原始成分，并應(yīng)用多接收器電感耦合等離子體質(zhì)譜法更好地了解銅像的鉛同位素組成。同位素是一種化學(xué)元素的特定形式，因原子質(zhì)量和物理性質(zhì)而異?？茖W(xué)家可以查看樣品中不同鉛同位素的比例，將其與地理區(qū)域的已知屬性對照，以確定樣品的來源。Bassel說：“他們使用加速器分析技術(shù)將銅像中的鉛來源確定為東阿爾卑斯山或撒丁島，并得出結(jié)論，這尊銅像是希臘原件的羅馬復(fù)制品?！?/p>

從羅納河畔崛起的羅馬人

核技術(shù)用于考古學(xué)并不局限于表征，長期以來，輻照在文物保護(hù)中發(fā)揮了重要作用。比較有名的案例是，1977年，對擁有3200年歷史的埃及法老拉美西斯二世之木乃伊進(jìn)行了輻照，以去除真菌和昆蟲，此后，該技術(shù)在許多其他項目中持續(xù)使用。

2004年，在法國阿爾勒的羅納河水面下不到4米處，發(fā)現(xiàn)了一艘公元一世紀(jì)的羅馬船只。這艘被稱為“阿爾勒-羅納河3號”、31米長的橡木駁船可能是被一場山洪淹沒，覆蓋在一層細(xì)粘土中。

“粘土幫助保存了這艘船只及其珍貴的文物，但厭氧菌溶解了木材的纖維素，纖維素被水取代。2011年，當(dāng)研究人員計劃將這艘船從河床上抬起來并安裝在博物館時，這構(gòu)成了挑戰(zhàn)，因為隨著它的干燥，木材會坍塌，”格勒諾布爾ARC-Nucléart公司研究工程師Laurent Cortella說。

ARC-Nucléart公司想出了一個解決方案：他們將木材浸泡在聚乙二醇中，冷凍干燥，并對船的構(gòu)件進(jìn)行輻照處理。原子能機(jī)構(gòu)輻射化學(xué)家Bum Soo Han說：“就像用吹風(fēng)機(jī)吹干膠水一樣，修復(fù)人員用可輻射固化的樹脂，使木材的纖維結(jié)構(gòu)保持在一起?！盚an正在“原子用于遺產(chǎn)”框架內(nèi)努力推動利用輻射技術(shù)進(jìn)行文化保護(hù)，在全球范圍內(nèi)為文化保護(hù)工作提供技術(shù)支持，并認(rèn)為對此類應(yīng)用的需求正在增長。

Han說：“我們目前可以在阿爾勒考古博物館參觀‘阿爾勒-羅納河3號’，不需要去法國就能看到利用輻照保護(hù)文物；這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用。”2017年，原子能機(jī)構(gòu)發(fā)布了《電離輻射用于有形文化遺產(chǎn)保護(hù)》，該出版物展示了這些技術(shù)在世界各地的成功應(yīng)用。Han目前正在編寫原子能機(jī)構(gòu)該叢書的下一版，重點是利用電離輻射對文化遺產(chǎn)文物和檔案進(jìn)行消毒的良好實踐。該書預(yù)計在2023年出版。