Блог Анны Саянской

0

Как физики-ядерщики с музейщиками подружились

   Какое занятие под стать ноябрьскому сплину? Можно, например, в очередной раз убедиться в человеческом мастерстве, граничащим с искусством, изобретать страшные вещи для уничтожения себе подобных и планеты в целом. Именно этим я и занимала себя на сайте симуляции атомных бомб. Да, есть и такой «развлекательный» ресурс на просторах Интернета. Основные опции, предлагаемые симулятором – выбор на карте любого города, затем – любого из имеющихся в мире ядерных боеприпасов. В «ядерном меню» есть также бывшие когда-то в употреблении американские «Малыш» с «Толстяком» и советская «Царь-бомба». Далее можно применить фильтр «спецэффектов», а точнее – поражающих факторов ядерного взрыва (ударная волна, проникающая радиация и т.д.). Теперь остается лишь нажать кнопку «детонировать». А дальше, округляем глаза пропорционально схеме радиуса поражающего действия бомбы и с ужасом читаем описание возможных разрушений и травм у тех, кому не повезло оказаться не в том месте, не в то время.


Эта симуляция очень быстро «сделала мне нервы», как сказали бы в Одессе. А нервы, в свою очередь, возбуждают гормоны с названием на-радость-логопедам – глюкокортикоиды. Сразу захотелось чего-то сладкого, и почему-то, именно бельгийских вафель. Сначала я сама удивилась – обычно хочется шоколада, а здесь – бельгийских вафель. Но, быстро раскусила игры собственного разума – бельгийские вафли ассоциировались с памятником мирному атому в Брюсселе, где я побывала в прошлом году. И вафли ела, и знаменитый Атомиум посещала.
Мораль столь длинного вступление в том, что нам самим решать – как использовать лучшие изобретения человека: умеренно употреблять шоколад, чтобы нормализовать систему кровообращения и снизить риск инсульта или же сожрать на ночь сразу несколько плиток, чтобы уровень глюкозы подскочил до опасного. То же самое касается ядерной энергии. С ее помощью можно в одно мгновение уничтожить все наследие человеческой цивилизации. А можно и, наоборот, – сохранить для себя и будущих поколений.
Именно о последнем варианте пойдет речь в этой статье. Недавно в Конгресс-центре СумГУ учеными из Института прикладной физики Национальной академии наук Украины в партнерстве с ГО «Украинское общество охраны памятников истории и культуры» при поддержке Украинского культурного фонда был прочитан учебный курс «Ядерно-физические методы для культурного наследия». Все – абсолютно бесплатно. Курс состоял из теоретической и практической частей.

                                 

   О профессиональной дружбе физиков-ядерщиков с археологами, проблемах сохранения культурного наследия в Украине и путешествии египетского фараона в Париж рассказывает кандидат физико-математических наук, заместитель зав. отдела ядерно-физических методов исследований Института прикладной физики НАН Александр Бугай:
– Работать с культурным наследием мы начали с 2010-го года в рамках региональных проектов МАГАТЭ (Международное агентство по атомной энергии, деятельность которой направлена на развитие сотрудничества в сфере мирного использования атомной энергии – прим. А.К.). Нашей задачей была и остается – разработка и внедрение ядерно-физических методов для сохранения культурного наследия. Чтобы было понятнее, о каком наследии идет речь, приведем пример: археологи раскопали древний деревянный корабль, или останки деревянного здания, или деревянный сруб, в котором была похоронена скифская знать. Мало того, что дерево деградировало в течение столетий (разлагалось, что свойственно органике) во влажной среде, так разрушительные процессы стремительно ускоряются, как только параметры этой среды меняются. Стоит археологам извлечь из раскопа деревянный артефакт, тут же начинает поступать кислород, провоцируя изменения кислотности, давления и влажности. Иногда у ученых есть считанные дни, чтобы спасти влажную археологическую древесину.

                  

   Еще с конца 19 – начала 20-го вв. скандинавские реставраторы изобретали и совершенствовали методы консервации древесины, став пионерами в этой области. Основными объектами их экспериментов были корабли викингов, что логично. Ученые использовали сульфаты металлов, креозот, льняное масло, глицерин. В 60-х-70-х годах для консервации мокрой древесины стали применять меламин-формальдегидные смолы. Но эти способы имели много недостатков: ванны с формалином были очень токсичны и опасны для человека, а дерево после обработки становилось неестественно светлым, его целостности угрожали крупные трещины. Тем не менее еще в начале 90-х годов знаменитый немецкий гигант химической промышленности – компания BASF в сотрудничестве с Музеем Майнца разработала смолу Kauramin EC 5549. Французский патент консервации при помощи солей хрома также в полной мере не удовлетворил специалистов. Американцы и японцы вообще для этих целей применяли сахар!

                                         

Сейчас одним из наиболее популярных методов консервации есть пропитка полиэтиленгликолем (PEG) с последующей лиофильной сушкой. Вообще, основные силы специалистов направлены на нейтрализацию всевозможных бактерий, живущих внутри древесины. Пока они не будут полностью уничтожены, археологическую древесину рано или поздно ждет неотвратимое разложение.

                         

На фото: скульптуры обрабатываются гамма-излучением

Помимо прочего, артефакты, которые консервируются перечисленными методами, требуют специального хранения в специально созданных климатических условиях и повторной консервации со временем. Представьте, если речь идет о целом корабле. Хотя, в процессе консервации обычно габаритные объекты разделяют на более мелкие части, а потом собирают обратно. Очевидно, что процесс консервации – дорогостоящий. И вот тут на помощь археологам и музейщикам приходят физики-ядерщики с ионизирующим излучением, которое не только убивает все живое в органических образцах в благих целях, но и через процесс радиационно-стимулированной полимеризации, после пропитки мономерами, может осуществлять необратимую консервацию. Дальнейшее погружение в суть методов консервации будет интересно, наверное, только специалистам. Поэтому, продолжу рассказ о других точках соприкосновения ядерной физики с культурным наследием. В первую очередь, это – радиоуглеродное датирование археологических находок. Именно с его помощью определяли возраст Туринской плащаницы.

                                                   

   В сумском Институте прикладной физики есть ускорительный масс-спектрометр, который «заточен» под радиоуглеродное датирование артефактов. Наличием такого уникального прибора не могут похвастаться другие города Украины, и даже большинство соседних стран. В Украине остаются проблемными вопросы реставрации и консервации с применением ядерно-физических методов. Тем не менее, в ближайшей перспективе они наконец-то будут решены. Имеется постановление Киевского горсовета о создании консервационного центра, где как раз будут применяться эти методы. В этом году мы выиграли грант Украинского культурного фонда – гос. учреждения, созданного буквально в прошлом году с целью содействия развитию национальной культуры и искусства, обеспечения благоприятных условий для развития интеллектуального и духовного потенциала личности и общества, поддержки культурного разнообразия и интеграции украинской культуры в мировое культурное пространство. Название нашего проекта – «Внедрение инновационных методов для сохранения культурного наследия», а его цель – просветительская. Посредством образовательных курсов, которые мы уже прочли в Киеве и Сумах, мы стремимся распространить специфические знания среди конечных пользователей: искусствоведов, археологов, сотрудников музеев и т.д.

                                           

   На теоретических занятиях мы рассказали о всех существующих в наше время методах. Первый день практических занятий – это работа на ускорителях для демонстрации их возможностей на примере реальных археологических образцов. Второй день – неразрушающая характеризация с последующей атрибуцией находок и музейных экспонатов с помощью портативного рентген-флуоресцентного спектрометра. Между прочим, этот супер-удобный в обращении аппарат с высокими показателями точности измерений, выпускает украинская фирма. Цена такого прибора доходит до $30 тыс. Но она вполне обоснована – отечественное устройство не уступает зарубежным аналогам в функциональности и качестве анализа данных. Достаточно приложить артефакт к рабочей поверхности спектрометра, который похож на фен, чтобы через несколько секунд на мониторе отобразился химический состав материала, из которого изготовлен исследуемый предмет. Теперь нет проблем, чтобы отличить бронзовую статуэтку от латунной или мгновенно определить долю благородных металлов в украшении.
Большинство слушателей нашего сумского курса – сотрудники областного краеведческого музея. О своем интересе к проекту также заявили представители львовских, харьковских и ровенских учреждений культуры. Надеюсь, что со временем у нас наберется достаточно примеров успешного применения на практике знаний, которые даются на курсах. А методы консервации, о которых идет речь, будут внедрены нашими слушателями непосредственно для музейных фондов, где они работают. Еще я рассчитываю на расширение пула специалистов, которые отныне будут в курсе, куда можно обратиться, если поставлена задача провести датирование или характеризацию. Чем больше людей узнает о наших возможностях, тем больше у нас будет заказов на проведение исследований, а наука в Украине, следовательно, начнет быстрее развиваться и носить прикладной характер.

                                                

    Как я уже говорил, мы начали работать в данном направлении в 2010-ом году. Это была Германо-славянская экспедиция Харьковского национального университета им. В.Н.Каразина, изучающая памятники позднеримского времени и на территории Восточной Украины. Сегодня мы активно сотрудничаем с Институтом археологии НАН Украины при Киево-Могилянской академии, национальными заповедниками «София-Киевская» и «Хортица», Национальним научно-исследовательским реставрационным центром г.Киев. Мы постоянно сотрудничаем с археологами и историками. Например, специалисты, занимающиеся изучением черняховской культуры, сфокусированы на вопросах технологии изготовления стекла. И мы помогаем найти ответы на них. (Когда мы говорим о древних культурах, мы подразумеваем «археологические культуры» – совокупность материальных памятников, которые относятся к определенной территории и эпохе, имеют общие черты. Например, знаменитая черняховская культура (памятники которой, археологи обнаружили в том числе и на территории Сумской области) получила свое название по могильнику возле села Черняхов Киевской области. По этническому составу же она была довольно неоднородный. Т.е. такого народа как «черняховцы» не существовало. Существовали восточные венеты, сарматы, готы, даки, геты, анты, фракийцы, поздние скифы, и гепиды на территории современных Румынии, Молдовы и Украины во II-IV вв. Их материальная культура (орудия труда, вооружение, предметы искусства, тип жилищ) имела схожие черты. Поэтому современные ученые и выделили для удобства единую черняховскую культуру. То же самое касается всеми любимых скифов. Записать грозных кочевников в свое генеалогическое древо норовит пол-Евразии. Неудивительно, – ведь, скифская культура была распространена на огромной территории: от Ордосского плато на территории современного Китая до Дуная. Следовательно, здесь не стоит говорить о моноэтничности населения. Скифы – кочевые народы, происходящие из различных регионов Европы и Азии. Поэтому, ученые условились относить любую археологическую культуру того периода к скифской, если в погребении присутствуют предметы так называемой скифской триады: короткий меч акинак, конское снаряжение и украшения, выполненные в скифо-сибирском зверином стиле. – прим. А.К.).

                              

   Мы начали сотрудничать с учеными, изучающими трипольцев. Они вплотную приблизились к разгадке технологии строительства глиняных жилищ. Существует версия, что глина стен их жилищ обжигали после строительства безостановочно в течение двух месяцев. Т.е. древние строители неделями поддерживали постоянную температуру костров, в которых обжигались стены. Сейчас надо проверить это экспериментально. Все эти открытия очень важны для понимания нашего исторического прошлого. И совместная работа Института прикладной физики и Института археологии может пролить свет на тайны древних народов. Поэтому, я был очень рад увидеть группу первокурсников исторического факультета Сумского государственного педагогического университета на наших занятиях. Для них, равно как и для студентов-физиков, химиков и материаловедов, курс по «Инновационным методам ядерной физики для культурного наследия» может не только помочь упорядочить знания и расширить кругозор, но и помочь профориентироваться. Тем более, междисциплинарные исследования всегда интересны.

                  
Все мы очень надеемся, что вскоре в Украине начнет функционировать Центр консервации. А его работа будет направлена, в первую очередь, на сохранение влажной древесины. К созданию такого центра подтолкнули последние события на, точнее – под Почтовой площадью на Подоле. Во время строительных работ там были найдены останки зданий периода Киевской Руси. Это сооружения 12-го века. И это не предел. Разведочное шурфование (небольшой пробный археологический раскоп) показало наличие более древнего культурного слоя. Трудность в его изучении представляют грунтовые воды, которые – обычное явление для киевского Подола. А также – отсутствие стабильного финансирования, что – обычное явление в подходе нашей власти к вопросам культурного наследия… Благодаря активности сознательных киевлян и общественных организаций, озабоченных сохранением объектов культурного наследия, раскопки на Почтовой площади получили большой резонанс в обществе и прессе. И похоже, что их наконец-то услышали.
В вопросах организации Центра консервации мы решили опираться на международный опыт, чтобы не набивать лишних шишек. Мы рекомендовали взять на вооружение наработки французской лаборатории ARC-Nucleart.

               

На мой взгляд, она является одной из лучших в мире по консервации влажной древесины. Независимая лаборатория ARC-Nucleart была основана в 70-х годах в Гренобле. Ее деятельность поддерживают Министерство культуры, муниципалитет Гренобля, ассоциация ProNucleart и Комиссариат по атомной и альтернативным видам энергии (научно-исследовательский институт с годовым бюджетом 3,9 млрд.евро, в то время как весь бюджет Украины составляет 30 млрд.евро – прим. А.К.). Миссия у лаборатории ARC-Nucleart очень достойная: сохранение и восстановление археологических, исторических и этнографических объектов культуры из органических материалов. Хрупкие объекты наследия требуют быть сохраненными и представленными общественности. Команда ученых из ARC-Nucleart работает с коллекциями музеев, историческими памятниками и помогает археологам на раскопках.

                                  

На фото: коллега из лаборатории Гренобля

В этом году наша делегация побывала в гренобльской лаборатории, изучила их технологии, познакомилась с оборудованием. Коллеги из ARC-Nucleart настоятельно порекомендовали нам влиться в мировое сообщество специалистов по консервации влажной археологической древесины. Именно с их подачи нас пригласили на тематическую научную конференцию в британский Портсмут в следующем году. Место проведения конференции соседствует с музеем знаменитого корабля «Мэри Роуз». Этот экспонат как раз демонстрирует возможности консервации влажной древесины. («Мэри Роуз» – английское большое трехпалубное парусное судно, бывшее флагманом английского флота при короле Генрихе VIII Тюдоре. «Мэри Роуз» спустили на воду в Портсмутском порту в 1510 году. Через 35 лет перегруженный артиллерией корабль, затонул вместе с 350 моряками на борту. Останки корабля были подняты с морского дна только в 1982 году. – прим. А.К.)

       

В вопросах консервации, реставрации и датирования находок усилий одних физиков или музейщиков недостаточно. Здесь важна именно научная коллаборация. Работая вместе, мы сможем ответить на многие вопросы. Например, – кто же построил Софию Киевскую? Князь Владимир или князь Ярослав? Со временем, надеюсь, мы доберемся и до знаменитого Реймсского Евангелие. Его окружает столько легенд и научных споров! Достаточно провести радиоуглеродное датирование и многое прояснится – может оказаться, что эта церковнославянская пергаментная рукопись, которую якобы Анна Ярославна, ставшая в 1048 году королевой Франции, увезла с собой в качестве приданного, является наиболее древней из всех Евангелие, известных на территории центральной и восточной Европы. Сейчас наши президенты присягают на Пересопницком Евангелие, которому приблизительно 400 лет. А вот Реймсская рукопись может оказаться старше лет на 600. Кстати, артефакты Средневековья дают наибольшую погрешность при радиоуглеродном анализе. Она может варьироваться от десятков до сотен лет. Наилучший результат, который мы получили на наших приборах, – это плюс-минус 8 лет. И это отличный результат!

   В работе с культурным наследием еще очень важна профессиональная этика и даже соблюдение дипломатического протокола. Приведу реальный пример из практики наших гренобльских коллег. Как многие помнят из школьного курса истории – одним из величайших правителей Древнего Египта считается фараон XIX династии Рамзес II. (Он известен грамотной внешней политикой и покровительством строительства. Мирный договор с хеттским царем Рамзес II подкрепил брачным союзом с его дочерями. Всего у фараона было 6 жен, хотя три из них – его дочери, которым он просто даровал титул «жены фараона», чтобы династия не утратила свою власть. Детей же у Рамзеса II было около 200… За это достижение он удостоился титула «Сильный бык» и отождествлялся в Древнем мире с символом плодородия. Что касается строительства, то именно Рамзес II инициировал строительство величайшего гипостильного зала в Карнакском храме. Спустя 3000 лет колонны этого зала продолжают поражать своей монументальностью. Будете отдыхать в Хургаде, не зажимайте денег на экскурсию в Карнакский храм Луксора. Оно того стоит! – прим. А.К.). После своей кончины Рамзес II отправился в посмертное путешествие не только в духовном плане согласно верованиям древних египтян, но и в физическом. Из-за угрозы разграбления могилы великого фараона перезахоранивали четырежды. Жрецы были вынуждены прятать его мумию в подземных тайниках. И только в 1881 году она была обнаружена теми, кто хотел не ограбить ее, а сохранить. Мумифицированное тело Рамзеса II перекочевало в Каирский музей. Спустя почти век, сотрудники музея зафиксировали процесс разрушения мумии из-за грибковых бактерий. Только французские специалисты из Гренобля могли помочь Рамзесу II. Формально для перевозки тела во Францию нужны были документы. Пришлось египетским властям оформить паспорт для фараона.

В графе «род занятий» написали – правитель (скончавшийся). Но не думайте, что это были бюрократические капризы французов. Нет, в свою очередь, они проявили максимум уважения первому лицу государства. Пускай, это лицо уже было мертво как 3000 лет. В парижском аэропорту его встречала официальная делегация дипломатов со всеми почестями. Согласно дипломатическому протоколу и этикету, не принято, чтобы гость – глава государства покидал столицу. Поэтому реставрировали мумию Рамзеса II в парижском Институте человека.

           

   Наши специалисты стараются брать пример с европейских коллег в отношении и методиках консервации культурного наследия. Мы ведь стремимся к мировым стандартам. Рано или поздно в нашей стране тоже возникнет необходимость консервации останков выдающихся людей. И отношение специалистов должно быть максимально уважительное – не просто как к объекту, а как к человеку. Все знают об исчезнувших из Софии Киевской останках Ярослава Мудрого. По некоторым данным, следы преступления ведут в США. Если мы станем свидетелями торжества права, то рано или поздно князь Киевской Руси, один из величайших ее правителей, вернется домой.

Reims
Bibl. mun.
Ms.1335

А нам, в свою очередь, придется продемонстрировать высший класс профессионализма и политического этикета. Также мы рассчитываем, что наше государство наконец-то повернется лицом к нашим ученым. В Украине достаточно суперпрофессионалов, компетенция которых позволяет реализовывать самые сложные проекты в области ядерной физики, археологии и на их периферии. Это люди с мировыми именами в науке и работают они по международным стандартам. Но чиновники пока не сильно понимают, что располагают таким прекрасным человеческим ресурсом. Отношение к проблемам культурного наследия движется маленькими-маленькими шажочками. Ежегодно в стране делается несколько сотен тысяч археологических находок. Большинство этих артефактов не проходят даже предварительной экспертизы. Про датирование я вообще молчу. Уже пять лет мы пытаемся через Кабмин внедрить национальную программу или хотя бы концепцию применения ядерно-физических методов для культурного наследия. Для этого, в первую очередь, должно быть увеличено финансирование музеев, чтобы они могли заказывать исследования собственных фондов и коллекций. Такие исследования – безусловно, дорогостоящие. Но нужно понимать, что объекты культурного наследия не воссоздаются. Если мы их утратили, то это навсегда. Египтяне в свое время заметили начавшийся процесс разложения мумии Рамзеса II. Государство не пожалело сил и финансов на ее консервацию. После реставрационных работ Рамзес II продолжил быть достоянием египетского народа. Ну и если хотите, продолжил приносить ощутимые дивиденды в виде монетизации репутации государства.

                                                           
По оценкам МАГАТЭ, объем европейского рынка культурного наследия оценивается в 5 млрд. евро. И доля украинского сегмента в нем не мала, судя по активной торговле артефактами на Violity – самом масштабном интернет-аукционе для коллекционеров. Все операции совершаются без контроля государство, которое максимально отдалилось от этих процессов и не способствует культурной атрибуции предметов старины (Атрибуция – установление авторства, времени и места создания предметов искусства/культурного наследия. Основывается на комплексном анализе. – прим. А.К.).
К примеру, специалисты по живописи сейчас пытаются найти способ лобби идеи о маркировании ценных картин и создания единого каталога. На первый взгляд, такие маркеры с использованием стабильных изотопов (и снова ядерная физика приходит на помощь) будут незаметны, их трудно удалить. Но легко идентифицировать, скажем, на таможне с помощью специальных сканеров. Таким способом можно пресечь контрабанду предметов искусства из Украины. Найдется ли кто-нибудь в высших эшелонах власти, кто по достоинству оценит эту идею и возьмется за ее реализацию? Скоро узнаем.

                          

Еще более важным фактором в успешном деле сохранения историко-культурного наследия играет вовлеченность молодых и талантливых ученых. Ведь наука открывает перед своими поклонниками весь мир, является социальным лифтом. В плане точных наук мы давно уже интегрировались в международное пространство. Нужно активно и постоянно демонстрировать молодежи достижения современной науки, чтобы она понимала их важность и хотела внести свой вклад.

                                       

   В последний день курса лекторы и слушатели переместились в Сумской областной краеведческий музей, прихватив с собой тот самый портативный рентген-флуорисцентный спектрометр. Сотрудники музея возлагали большие надежды на этот «волшебный», ведь он был призван определить химический состав некоторых экспонатов. А это, в свою очередь, позволило бы больше узнать о судьбе этих древностей. Например, уточнить их возраст и определить – изготавливались ли отдельные элементы украшений из найденного на территории современной Сумщины клада одномоментно одним мастером, или же их привезли из разных земель. Для эксперимента были предоставлены артефакты разных эпох из различных материалов.

                         

    Директор Сумского областного музея Владислав Терентьев:
– Результатом этих экспериментов станет полная атрибуция предметов и дальнейшее их датирование. Наше сотрудничество с Институтом прикладной физики началось не сегодня. Ранее мы уже передавали им для проведения анализа фрагменты экспонатов из нашей коллекции. Это – лодка, поднятая со дна реки Псёл, которая была выставлена у нас в музее еще в 1972 году. В итоге – с вероятностью 99.9% лодка датируется 1669 – 1830 гг. Таким образом, вполне возможно, что это речное судно – ровесник нашего города, основанного в 1652 году. Второй экспонат, переданный нашим коллегам для изучения и анализа – элементы деревянной конструкции Церкви Святой Троицы из с.Пустовойтовка Роменского района. Она была сооружена на средства последнего кошевого атамана Запорожской Сечи Петра Калнышевского. Буквально на днях мы ожидаем результаты экспертизы, которые либо подтвердят, либо опровергнут имеющиеся данные.

                                   

Сейчас мы работаем над программой взаимодействия с Институтом прикладной физики на 2019-й год. В нашем фонде находится 49 тысяч экспонатов, в т.ч. мощная археологическая коллекция, требующая особого внимания и исследования. В перспективе рассчитываем организовать на базе нашего музея подобный обучающий курс по консервации предметов старины для сотрудников музеев области. Ведь, наша задача не только собрать предметы материального культурного наследия, но еще и реставрировать, сохранить их, а затем в надлежащем состоянии передать последующим поколениям.

             

Не смотря на трудности, с которыми в Украине сталкиваются люди, институты и организации, которым не безразлична судьба нашего культурного наследия, прогресс в этих вопросах очевиден. Государство начинает слышать голос энтузиастов изнутри страны и внемлет инициативе извне. Так, в марте текущего года было подписано соглашение о создании Центра ЮНЕСКО (специализированное учреждение ООН по вопросам образования, науки и культуры) на базе Малой академии наук Украины. Для этого в Киев приезжала сама Генеральный директор ЮНЕСКО Одри Азуле. А Украинский культурный фонд обеспечил финансирование почти 300 грантовых проектов в 2018-ом году. Одни только индивидуальные проекты получили в общей сложности более 83 млн. грн. Кстати, представителям Сумщины нужно подсуетиться, ведь она отсутствует в ТОП-10 регионов по количеству поданных и удовлетворенных заявок. А у нас есть, чем гордиться и что сохранить для потомков.

археологияатомвикингидереводипломатияЕгипетисторияКиевкультурное наследиематериалметаллметодымузеймумиянаукаРамзесраскопкискифыСумыукраинаФранцияхимияэнергияЮНЕСКОядерная физика

Anna • 20.12.2018


Предыдущая запись

Добавить комментарий