Применение ионизирующих излучений для сохранения объектов культурного наследия

* Бумага. Развитие грибов и микроорганизмов в архивах создает серьезные проблемы со здоровьем для людей, которые используют их или заботятся о них. Размеры книг позволяют обрабатывать их конвейерным облучением. Средняя доза для безопасного облучения бумажных артефактов составляет 8 ± 2 кГр.

* Кожа, пергамент, мех, волосы, перья или кожа в сложных артефактах. Для этих материалов лечение максимальной дозой 10 кГр можно рассматривать как безопасное. В этом случае никаких дополнительных испытаний не требуется.

* Текстиль, ткани. Максимальная доза 10 кГр может безопасно использоваться в текстиле, особенно когда в текстиле присутствуют целлюлозные волокна. Средняя доза может составлять 8 ± 2 кГр. К сожалению, поведение красителей, присутствующих в текстиле и тканях, еще не было тщательно изучено.

* Связующие, лаки, смолы и смолы в станковых или деревянных картинах. Доза 10 кГр обычно не влияет на эту группу материалов. Тем не менее, целесообразно проводить тесты для определения побочных эффектов до начала любого запланированного лечения.

* Янтарь. Янтарь не подвергается воздействию биологических агрессоров. Поскольку некоторые виды янтаря могут стать коричневатыми при облучении, лучше всего удалить янтарные шарики до облучения.

* «Серые» материалы (перламутр, слюда, непрозрачные драгоценные камни) Как и янтарь, эти материалы сами по себе не являются биоразлагаемыми. Они могут быть частью составного объекта (например, мебели или одежды). Доза 10 кГр не влияет на их структуру или внешний вид.

* «Белые» материалы (включая слоновую кость, рог и кости). Эти материалы добавляются в артефакты, где они выполняют эстетическую роль. Даже малейшего изменения цвета следует избегать. Поскольку недостаточно опыта по облучению этой группы материалов, рекомендуется удалить их из артефактов перед проведением любой обработки излучением.

* Стекло и прозрачные камни. Стекло и прозрачные камни являются неорганическими материалами и не должны подвергаться облучению, так как могут изменить цвет. Однако, когда целью эксперимента является именно изменение цвета, то процесс называется модификацией материала.

3.4 Области применения

В последние десятилетия было проведено много исследований о том, как применять методы облучения к различным типам культурных артефактов. Таблица 2 содержит сводку современного состояния техники дезинфекции и стерилизации излучением по типу артефакта.

Таблица 2. Применение радиационной дезинфекции

Глава 4. Консолидация органических материалов с использованием излучения

Из-за продолжительности или условий хранения культурные артефакты подвержены износу, что часто приводит к трудностям при обращении с этими материалами. Хорошо известным примером является повышенная хрупкость бумажных рукописей. Другой пример - размягчение древесины путем заболачивания. Хрупкие материалы могут легко разрушаться, в результате чего к ним больше нельзя будет обращаться, и они даже могут быть потеряны навсегда. В этой главе описывается использование радиационных методов для укрепления материалов. Основное применение предполагает использование радиационно-отверждаемых смол.

Консолидация пористых материалов, таких как дерево или бетон, была осуществлена в 1960-х годах в Соединенных Штатах Америки, Японии и Европе. Материалы пропитывались акриловыми и виниловыми мономерами под давлением, а затем гамма-излучение вызывало полимеризацию или отверждение in situ. В этот период были разработаны древесно-пластиковые композиты для полов в общественных местах. Были получены очень твердые поверхности, потому что смола полностью заполняет пустые места в древесине, давая уплотненную древесину, которая намного менее чувствительна к относительной влажности. В настоящее время лаборатория ARC-Nuclйart в Гренобле (Франция) является единственной лабораторией в Европе, способной проводить консолидационную обработку.

4.1 Мономеры и смолы

Радиационная полимеризация инициируется свободными радикалами; следовательно, мономеры и смолы, которые должны быть отверждены этим способом, должны иметь химическую структуру, содержащую углерод-углеродные двойные связи или реакционноспособные ненасыщенные связи, такие как акриловые, метакриловые, виниловые или ненасыщенные центры в полиэфирных олигомерах. В настоящее время наиболее часто используемым акриловым мономером является метилметакрилат (ММА), который полимеризуется с образованием термопластичного полимера ПММА (оргстекло) с усадкой в объеме около 20%. Несмотря на то, что ММА обладает очень низкой вязкостью для хорошего проникновения в пористые материалы, он имеет два основных недостатка в этой области применения: очень высокая летучесть приводит к потере продукта на поверхности артефакта, и чувствительность к ингибированию кислородом радиационного отверждения на воздухе, что приводит к липкими или не полностью отвержденным поверхностным слоям.

Стандартные ненасыщенные полиэфирные смолы в настоящее время используются в промышленности составных материалов и состоят из мономера стирола (массовое соотношение 30-50% в смоле) и ненасыщенного полиэфирного форполимера. Они гораздо более вязкие и полимеризуются, образуя трехмерную сеть через сшивание полиэфирных цепей радикалами стирола (смолы термореактивного типа). При уменьшении объемной усадки до 10%, полиэфирная смола после отверждения образует нерастворимый твердый материал даже на поверхности. По этой причине полиэфирные смолы изофталевого или тетрагидрофталевого типа успешно используются более 30 лет.

4.2 Полимеризация

Акриловый мономер и ненасыщенная полиэфирная смола полимеризуются по свободнорадикальному механизму посредством облучения (гамма-лучи, ЭБ) или путем добавления химических катализаторов, таких как пероксиды (обычный процесс в композитной промышленности). Когда используется облучение, смола не содержит каких-либо химических добавок (пероксидов, ускорителей), потому что гамма-лучи инициируют свободные радикалы, необходимые для первой стадии полимеризации. Это происходит при комнатной температуре. Вторым этапом является развитие полимерной цепи, что всегда происходит с облучением - «гелевый эффект» с накоплением тепла. Последним этапом является образование твердого полимера после реакции всех присутствующих свободных радикалов. Благодаря тому, что скорость реакции полимеризации пропорциональна мощности дозы облучения, можно контролировать накопление тепла во время отверждения, изменяя мощность дозы, причем самая высокая скорость обычно составляет около 1-2 кГр/час. Общая доза для полной полимеризации смолы находится в диапазоне 20-30 кГр.

4.3 Пропитка и облучение

Пропитка смолой разрушенных деревянных предметов в сухом состоянии осуществляется в стальных резервуарах, подходящих для применения в вакууме и под давлением. Внутри подходящего резервуара артефакт должен быть закреплен на опоре во избежание его плавания в ванне со смолой, и затем в течение нескольких часов создается низкий вакуум (около 1 мм.рт.cт.) для удаления воздуха из пор древесины. Жидкая смола затем заполняет резервуар вакуумным отсосом до полного погружения артефакта в ванну со смолой.

Чтобы обеспечить диффузию смолы к центру артефакта, в резервуаре прикладывают давление азота в диапазоне от 1 до 3 бар в зависимости от состояния распада древесины. Давление прикладывается от нескольких часов для тонких артефактов до более 24 часов для крупных. В конце пропитки избыток смолы возвращается в резервуар для дальнейшего использования. Эта особенность является одним из основных преимуществ процесса облучения: смолу без какого-либо катализатора, как упоминалось ранее, можно повторно использовать и хранить в течение длительного периода времени при комнатной температуре. Как только артефакт возвращается к атмосферному давлению, его оставляют внутри резервуара до тех пор, пока из него не вытечет лишняя смола. Далее объект очищается с помощью ткани, чтобы поглотить остатки смолы на поверхности, а затем полностью оборачивается тканью и пластиковой пленкой перед облучением.

В камере облучения Гренобля артефакт помещается в 10 см от источника 60Co. Полимеризация смолы in situ начинается после помещения тонких термопар внутрь объекта для контроля температуры, которая не должна превышать 50-60 ° C. Другое преимущество радиационного отверждения, как упомянуто выше, заключается в способности контролировать температуру путем изменения мощности дозы; например, увеличение расстояния между артефактом и источником панели приведет к снижению температуры древесины. Важно иметь возможность изменять этот параметр в соответствии с площадью поверхности артефакта или его внутренней структурой. Благодаря проникающей способности гамма-лучей полимеризация осуществляется в каждой точке на и внутри объекта, что приводит к гомогенной и полной реакции. В течение первых 48 часов облучения крайне важно очистить поверхность артефакта и заменить оберточный текстиль, чтобы на нем было минимальное количество остаточной смолы, так как это может привести к глянцевой поверхности. Обе стороны артефакта подвергаются воздействию источника, чтобы обеспечить однородность поглощенной дозы облучения, которая составляет около 30 кГр после многих дней лечения. Этот диапазон доз не наносит вреда структуре древесины. Наконец, консолидированный артефакт помещается в вентилируемую камеру на многие недели, чтобы устранить в нем остаточный стирол.

Количество смолы, поглощенное древесиной, соответственно увеличивает ее вес и придает ей композитную древесно-полимерную структуру. Его механическая прочность значительно увеличена. Это придает ему большую устойчивость к истиранию и трению на поверхности и повышает прочность и устойчивость к ударам. Уплотненная древесина также не подвержена влиянию температурных колебаний и лишь незначительно чувствительна к изменениям климатических условий. Из-за пропитки цвет дерева, в зависимости от его вида, становится немного темнее (широколиственные породы темнеют больше, чем хвойные).

Что касается окрашенных деревянных предметов, важно тщательно проверить взаимодействие пигментных слоев с мономером или смолой. Очевидно, что этого метода следует избегать, если обнаруживается какое-либо растворение пигмента смолой. В некоторых случаях пигментный слой может быть защищен путем нанесения воска перед пропиткой.

4.4 Области применения

В лаборатории ARC-Nuclйart накоплен большой опыт применения методов облучения для укреплетния различных коллекций культурных артефактов. Работа над приложениями продолжается, поскольку полимерная промышленность разрабатывает новые мономеры. Таблица 3 содержит краткую информацию о современном состоянии радиационной консолидации материалов культурного наследия по типам коллекций.

Таблица 3 Применение радиационной консолидации

Глава 5. Источники и оборудование в радиационных технологиях

Оборудование, которое регулярно используется для радиационной обработки и может быть использовано для обработки объектов культурного наследия, можно разделить на две категории:

Установки гамма-облучения с использованием закрытых источников, содержащих радионуклиды, такие как 60Co или 137Cs;

Установки, использующие генераторы излучения, такие как ускорители электронного пучка с энергией до 10 МэВ и генераторы рентгеновского излучения с энергией до 5 МэВ.

Большая проникающая способность гамма-лучей и рентгеновских лучей позволяет обрабатывать относительно толстые или плотные продукты, в то время как электронные пучки подходят для облучения тонких материалов, но обеспечивают более высокую производительность при более низких затратах на единицу продукта при обработке больших партий. Равномерная доставка дозы является критическим параметром в радиационной обработке объектов культурного наследия, которые иногда могут быть громоздкими или иметь сложную форму. Это требует тщательно продуманных методик с использованием крупных промышленных гамма-установок и ускорителей электронов, которые могут обеспечить однородные поля излучения, охватывающие большие площади. Медицинские установки для лучевой терапии, а также оборудование для медицинской или промышленной рентгенографии не подходят для обработки артефактов, так как поле излучения от таких источников неоднородно и недостаточно велико.

5.1 Гамма установки

В основе любого оборудования для обработки гамма-излучением лежит источник излучения, который испускает гамма-кванты высокой энергии. Обычно в качестве такого источника используется 60Со. Он одновременно испускает два фотона с энергиями 1,17 и 1,33 МэВ. На промышленных объектах установленная активность находится в диапазоне 103-105 ТБк (104-107 кКи).

Помимо источника излучения, другими важными компонентами такой установки являются:

экранированная комната для размещения источника излучения;

механизм подъема источника;

соответствующая радиационная защита;

пункт управления;

система транспортировки объектов;

контейнеры для хранения объектов во время транспортировки и облучения;

блокировка для безопасной эксплуатации установки;

погрузочно-разгрузочные площадки для хранения продуктов.

На рисунке 1 показана типичная промышленная установка для облучения, где процесс облучения происходит внутри большой камеры.

Рисунок 1. Гамма-установка

Источник вертикально перемещается с помощью механизма подъема между экранированным положением внутри водяного бассейна и положением облучения на уровне камеры. Такой тип оборудования может работать в периодическом или непрерывном режиме. Продукты могут быть перемещены в камеру облучения либо в то время, когда источник полностью экранирован (периодическая работа), либо, когда источник открыт (непрерывная работа). Равномерное облучение контейнера с продуктом достигается либо вращением продукта вокруг собственной оси во время облучения (подходит для периодической работы), либо перемещением продукта вокруг источника излучения (больше подходит для непрерывной работы, но также и для некоторых облучателей периодического действия).

В зависимости от конструкции установки контейнеры с продуктом проходят вокруг источника излучения на конвейере, как правило, 1-8 раз и могут перемещаться на разных уровнях. Основной целью является поглощение как можно большей энергии излучения при относительно равномерной дозе. Этот тип оборудования хорошо подходит для обработки предметов культурного наследия любого размера, если они могут быть внесены в камеру облучения.

5.2 Ускорители электронов

У ускорителей электронов есть два важных функциональных параметра: энергия пучка и ток пучка. Энергия пучка определяет глубину проникновения, в то время как ток пучка контролирует пропускную способность, которая может быть получена. Ускорители электронов, используемые при радиационной обработке, обладают энергией пучка в диапазоне от 0,1 МэВ до 10 МэВ. Верхний энергетический предел 10 МэВ был установлен для того, чтобы избежать любой индукции радиоактивности в облученных продуктах посредством фотоядерных реакций. В то время как промышленные ускорители имеют токи пучка в диапазоне десятков миллиампер, исследовательское оборудование работает в диапазоне микроампер. Высокие токи пучка желательны в промышленности, так как пропускная способность пропорциональна току пучка.

Ускоритель ЭП обычно состоит из следующих подсистем:

Источник электронов

Фокусирующее устройство

Блок ускорения

Окно извлечения

Электроны производятся посредством эффекта тепловой эмиссии электронов электрическим устройством, которое называется «электронная пушка». Испускаемые электроны фокусируются и ускоряются в вакууме с помощью различных механизмов для достижения конечной энергии электронов. Эти ускоренные электроны высокой энергии затем пересекают механически стойкое тонкое окно и ударяют по облучаемым объектам. Ускорители способны генерировать пучки либо импульсные, либо непрерывные. Электроны, испускаемые ускорителями, имеют довольно узкие пределы спектральной энергии (обычно менее ± 10% от номинальной энергии). Энергия электронов, достигающих продукта, дополнительно контролируется изгибающими магнитами.

На основании энергии электронов ускорители ЭП классифицируются на ускорители с низкой, средней или высокой энергией.

Ускорители низкой энергии: в эту категорию входят ускорители в диапазоне энергий от 100 кэВ до 700 кэВ. Этот тип оборудования доступен с шириной луча от приблизительно 0,5 м до приблизительно 1,8 м. Ускорители низкой энергии, как правило, экранированы. Их применяют в таких областях, как поверхностное отверждение тонких пленок, производство антистатических и противотуманных пленок и поверхностных покрытий для древесины. Максимальный диапазон проникновения составляет до 60 мг / см2.

Ускорители средней энергии. К этой категории относятся системы с лучами энергией от 1 МэВ до 5 МэВ. Этот тип оборудования доступен с шириной луча от 0,5 м до 1,8 м. Такие установки характеризуются мощностью пучка от 25 кВт до 700 кВт. Благодаря своему диапазону проникновения, эти ускорители широко используются для сшивания материалов, изменения деформационных свойств полимера, улучшения цвета драгоценных камней, стерилизации медицинских изделий и облучения пищевых продуктов. (в ограниченной степени). Типичная глубина проникновения в материале удельной плотности находится в диапазоне от 5 мм до 25 мм.

Ускорители высоких энергий: ускорители с диапазоном энергий от 5 МэВ до 10 МэВ обеспечивают максимальную глубину проникновения и наилучшим образом подходят для облучения сыпучих продуктов. Лучи имеют уровень мощности от 25 кВт до 350 кВт и доступны с шириной луча до 1,8 м. Поскольку глубина проникновения для электронов с энергией 10 МэВ обычно составляет 50 см (при облучении с обеих сторон) для плотности продукта 0,15 г/см3, этот тип ускорителей обычно используется для стерилизации медицинских изделий, обеззараживания и очистки сточных вод, модификации полимеров, улучшение цвета драгоценных камней и продления срока годности продуктов питания и фруктов.

Ускорители средних и высоких энергий состоят их тех же компонентов, что и гамма-установки:

На рисунке 2 показана схема типичного оборудования для обработки электронным пучком большого количества продуктов. Продукты поступают на конвейер через лабиринт, который разрешает доступ, но предотвращает выход излучения.

В комнате облучения находится сам ускоритель, под которым проходят облучаемые объекты. После облучения ускоренными электронами материалы продолжают оставаться на ленте, пока они не покинут комнату облучения.

Рисунок 2. Установка ускорителя ЭП

Обработка электронным пучком может обеспечить чрезвычайно быстрый процесс обработки с высокой мощностью дозы. Она может быть совместима с более широким диапазоном материалов.

Для дезинфекции артефактов культурного наследия, как правило, требуются высокоэнергетические электроны, чтобы достичь проникновения внутрь продукта и упаковки. При оценке облучения электронными пучками с целью стерилизации необходимо учитывать плотность продукта, размер, ориентацию и упаковку. В общем случае, ЭП-облучение подходит для облучения продуктов с низкой плотностью и в однородной упаковке. Стоит подчеркнуть, что такая обработка длится всего несколько секунд. ЭП очень часто достаточно для дезинфекции небольших объектов культурного наследия, в частности, для обработки книг и документов.

Глава 6. Успешное применение Мумия Рамзеса II (Франция, 1977 г.)

Во время показа в Каирском музее мумия Рамзеса II предстала перед зрителями уже зараженная личинками, насекомыми и грибами. Это произошло из-за тропического климата и отсутствия стеклянного саркофага для защиты. В рамках выставки в Париже (1976 г.) мумию Рамсеса II для проверки ее состояния перевели во Французский национальный музей естествознания. По согласованию с египетскими властями было решено дезинфицировать мумию с помощью гамма-излучения. Процесс проводился в лаборатории Nuclйart, расположенной в исследовательском центре Гренобля под руководством Французской комиссии по атомной энергии.

Для исследований, тестирования, непосредственного лечения и возвращения мумии в Каирский музей объединились многие лаборатории и музеи Парижа. Более четырехсот образцов было отобрано у других мумий для тестирования под гамма-излучением, чтобы определить наиболее эффективную дозу для уничтожения всех видов грибов (а их было более шестидесяти видов), и не нанести вреда компонентам мумии, таким как волосы, текстиль, кожа, зубы. Было очень важно спроектировать саркофаг, в котором мумия будет храниться во время облучения и даже после него, для обеспечения стерильности атмосферы вокруг нее, избегая, таким образом, дальнейшего повторного загрязнения.

Из-за своей длины (1,72 метра) и неровной формы мумии, а также наличия саркофага и различных других материалов внутри него, определение дозы облучения в каждой части мумии потребовало разработки программного обеспечения для дозиметрии, основанного на простых геометрических формах, представляющих весь артефакт. Кроме того, плотность материала не могла быть оценена точно, и эквивалентные данные были получены от других тестируемых мумий. В любом случае, благодаря модели исчисления, источник гамма-излучения был спроектирован с учетом параметров облучения, и была принята дезинфекционная доза 18 кГр при средней мощности дозы 1,5 кГр / час. Задача заключалась в применении этой минимальной дозы 18 кГр на все части мумии.

Чтобы иметь возможность после облучения манипулировать в стерилизованной атмосфере мумией, саркофагом, крышкой из оргстекла, дозиметрами и различными материалами, используемыми для поддержания мумии, необходимо было хранить все эти предметы во время облучения в запечатанной пластиковой упаковке.

Продолжительность облучения составила 12 часов 40 минут с поворотом мумии в середине облучения. Соотношение между максимумом и минимумом дозы гамма-излучения составляла 1,33, а погрешность измерения около 10%.

На сегодняшний день дезинфицированная мумия хранится в закрытом прозрачном плексигласовом саркофаге, в котором постоянно поддерживается нужная атмосфера благодаря системе накачки и фильтрации.

Медицинский архив Алана Мейсона Чесни (США, 1982)

В 1982 году медицинский архив Алана Мейсона Чесни, принадлежащий медицинскому институту Джона Хопкинса, Балтимор, США, - был похищен и впоследствии оставлен в ужасных условиях. Он подвергся воздействию уличных кошек и собак, насекомым, грибам и другим микроорганизмам. Для восстановления коллекции книг первым обязательным шагом было ее радиационное обеззараживание.

Вся операция была разработана гигиенистом, который провел микробиологические тесты, указал процедуры упаковки (удаление пыли, помещение книг в запечатанные пластиковые пакеты), меры безопасности команды упаковщиков (полный защитный костюм, включая специальную обувь, маску и перчатки). Действия были разработаны для устранения риска заражения людей, транспортного средства и объекта облучения.

Облучение проводилось на конвейере, и заявленная лечебная доза составляла 4,5 кГр. Принимая вероятную передозировку книги были обработаны в дозах между 3,6 и 5,4 кГр.

После обработки книги поместили в пластиковые запечатанные пакеты на одну неделю, ожидая гибели всех насекомых. Микробиологические исследования доказали эффективность лечения. Никакие видимые изменения бумаги замечены не были.

Артефакты из нацистского лагеря Майданек (Польша)

Примером радиационной стерилизации большого количества артефактов является работа, проделанная Институтом прикладной радиационной химии (IARC - Химический факультет Технического университета Лодзи, Польша) для Музея в Майданеке.

Дезинфекции подверглось около 60 тысяч предметов. Это была обувь заключенных концлагеря. Она была сделана из кожи, ткани, резины и дерева. Точное время происхождения неизвестно, но можно предположить, что большинство было сделано в 1930-х годах. Обувь была упакована в мешки (размеры мешков были 60x100x35 см), а затем доставлена на установку гамма-облучения IARC.

На основании предварительного микробиологического анализа в качестве минимальной дозы, необходимой для достижения желаемой степени удаления микроорганизмов, была выбрана поглощенная доза 20 кГр. Обуви облучали в мешках, которые укладывали по центру в камере облучения в четыре слоя по 14 штук. Чтобы улучшить однородность поглощенной дозы, пакеты были перемещены и повернуты в середине периода воздействия.

Микробиологический анализ показал общее количество бактерий и грибков на поверхности обуви до и после облучения. Было достигнуто снижение количества бактерий в диапазоне от 95 до 99,9%, в то время как уменьшение грибов составляло от 80 до 97%.

Национальный киноархив (Румыния, 2001)

Сразу после революции 1989 года условия хранения части румынского киноархива стали очень плохими, началось глобальное развитие грибков.

Дезинсекция с помощью радиационного облучения была выбрана в качестве экстренного вмешательства для прекращения разрушения пленки. Проведению процесса предшествовали несколько типов испытаний, учитывающих структуру гранул и механические характеристики пленки.

Загрязнение было ужасным, и считалось, что потребуется лечение в стерилизующей дозе около 25 кГр. Это была ориентировочная доза для оценки возможных механических и цветовых побочных эффектов.

Цветовые тесты были выполнены лабораторией Kodak с использованием сенситограмм как для негативных, так и для позитивных пленок. Было измерено денситометрическое значение до и после облучения для каждого цветного слоя. Никаких изменений не было зарегистрировано.

Также провели тест для определения ускоренного старения пленки после облучения. Никаких модификаций не было зарегистрировано ни при какой применяемой температуре (50, 60 и 75 ° C).

Используя ЭПР-спектроскопию было доказано, что пленка не содержит захваченных свободных радикалов. Представленные результаты легализовали успешную обработку нескольких десятков рулонов пленочных гранул. Биологическая деградация была успешно остановлена. Таким образом выиграли время для дальнейшей очистки киноматериалов.

Извоарельская приходская церковь (Румыния, 2002 г.)

Церковь в Извоареле, Румыния, была построена в 1935 году. Внутренняя отделка - деревянные детали, мебель и расписные панели - выполнена людьми, живущими в деревне. Инвентарь состоял из «иконостаса» 6x8x0,8 м, балкона, стульев и других культовых предметов. Большинство произведений было сделано из липы.

Столкнувшись с активной атакой микроорганизмов, священник и местный совет решили принять меры по сохранению/восстановлению. После неудачных и дорогостоящих испытаний с использованием традиционных методов священник принял во внимание радиационную дезинфекцию. Иконостас был разобран и доставлен вместе с остальным инвентарем в установку облучения IRASM. Самый большой объект был 3,2 м в длину.

Из-за геометрических ограничений была применена процедура панорамного облучения. Деревянные части были размещены у внутренней стенки камеры облучения, чтобы не мешать проходу конвейера.

Дозы облучения были выбраны для эффективного уничтожения как насекомых, так и грибов. Таким образом, применялись дозы от 4,4 до 7,6 кГр.

Обработке подверглось около 10 м3 изделий из дерева различной формы. Лечение длилось 4 дня. Не было никаких субъективных доказательств некоторых цветовых модификаций на картинах. Никаких дополнительных испытаний на возможные модификации обработанных материалов не проводилось. После радиационной дезинсекции кусочки были вновь собраны, дырки от насекомых заполнены в соответствии с надлежащей процедурой восстановления картин. Через более 10 лет никаких признаков повторного заражения не появилось.

ХРОМА - замороженный детеныш мамонта (2010, Франция)

Осенью 2008 года в вечной мерзлоте Сибири, Республика Саха, Российская Федерация, обнаружили замороженный образец детеныша мамонта. Его назвали Хрома, в честь реки, на краях которой он был найден. Выявлено, что это самый старый мамонтенок, когда-либо найденный (ему, по крайней мере, более 50 000 лет).

Прежде чем изучить его и представить публике в специальной холодильной камере во время выставки во французском музее, необходимо было провести санитарную обработку для удаления следов бактерий или других потенциально патогенных организмов. Благодаря своей проникающей способности гамма-излучение стало единственным методом, который согласуется с неразрушающей биоцидной обработкой всего объема образца.

Выбранная доза составила 20 кГр. «Холодная» обработка мамонта была достигнута в замороженном состоянии и благодаря его упаковке (пластиковая упаковка плюс изолирующий контейнер с сухим льдом) в июле 2010 года в Гренобле, Франция. Чтобы достичь необходимой дозы, образец облучали в течение 50 часов. Максимальная доза на его боках составляла не более 40 кГр, что соответствовало сохранению свойств органических материалов и, в частности, структуры белка ткани животного происхождения.

Бактерицидное действие радиации позволило инактивировать микробы и ограничило естественные механизмы распада мягких тканей, которые запускаются во время оттаивания. Это, безусловно, помогло ученым, обеспечив хорошие условия для исследований после оттаивания. Также данная обработка улучшила будущую таксидермию.

Библиотека во Дворце Мира (Нидерланды)

В 2003 году Библиотека Дворца Мира, которая содержит уникальную коллекцию по вопросам международного публичного права и обслуживает Международный Суд и Гаагскую академию международного права, должна была переехать в новые помещения. Под центральным входом самого Дворца Мира находились книгохранилища, в основном содержащие материалы, которые использовались реже, например правительственные документы. Эта комната была слишком влажной, так как находилась рядом со рвом, и не имела надлежащего кондиционера. В результате область стека была слишком горячей и на стенах появилась влага. Более того, хранилища были нездоровыми и пыльными.

Оригинальные стеки содержали старые и открытые стеллажи, и поэтому книги были пыльными и заплесневелыми. Все было заражено грибковыми спорами - даже стены. Органическая бумага, пыль и влажность образуют идеальную среду для размножения плесени. Кроме того, библиотека была вынуждена регулярно перемещать коллекции, чтобы эффективно использовать пространство, распространяя грибы повсюду.

Прежде чем коллекцию можно было перенести в новые помещения, проблему плесени необходимо было решить. В 2006 году Библиотеку Дворца Мира пригласили принять участие в новой инициативе по очистке коллекций, зараженных плесенью, с помощью гамма-излучения. Библиотека предоставила 15 полочных километров материалов (книг, журналов и т. д.) для обработки облучением.

Максимальная доза 10 кГр применялась в течение 150 дней подряд. В итоге коллекции Библиотеки были перенесены обратно в хранилище, которое было построено в соответствии с правилами для архивных хранилищ, с фильтрацией воздуха, циркуляцией воздуха, подходящей температурой и влажностью.

Деревянная скульптура XVIII века (Франция)

Полихромная скульптура XVIII века, изображающая святого Винсента, была расположена в церкви Сент-Круа, Франция. Ее размеры составляли 117Ч36Ч20 см. Сохранение этой сильно деградированной скульптуры стало возможным благодаря полной пропитке ее радиационно-отверждаемой смолой. Из-за хрупкости красочного слоя было необходимо закрепить его на поверхности перед пропиткой смолой. Это осуществляли с использованием водного раствора желатина в количестве от 5 до 10% после операции удаления пыли.

Предварительно уплотненную скульптуру вводили в резервуар для полной пропитки ненасыщенной полиэфирной смолой, содержащей стирол. После пропитки в течение ночи под давлением азота 3 бар артефакт был извлечен из резервуара, а затем его поверхность была очищена тканью для удаления избытка жидкой смолы. Далее скульптуру перенесли в камеру облучения. Умеренное теплообразование во время реакции полимеризации контролировалось путем изменения мощности дозы облучения (от 0,5 до 1 кГр / ч). Общая доза облучения для полной полимеризации находилась в диапазоне 30-40 кГр. Тщательная вентиляция (в течение многих недель) артефакта после облучения имела решающее значение для удаления остаточного стирольного компонента из структуры древесины.

Сильная консолидация различных частей артефакта способствовала восстановлению деликатных областей, таких как голова и конечности. Полиэфирная смола сделала артефакт намного менее чувствительным к изменениям относительной влажности на его выставочном месте в церкви.

Паркет в Гренобле (Франция)

В 1969 году город Гренобль планировал восстановить паркет 18-го века из старой ратуши, которая должна была стать музеем Стендаля в 1970 году. Паркет был разрушен в результате нападения лесного червя, и была предложена консолидация смолой, отверждаемой при излучении.

Поверхность мозаичного паркета составляла около 155 м2 и содержала пять пород дерева. Зоны, подверженные общественному движению, были очень изменены: первоначальная толщина панелей 9 мм была уменьшена вдвое как биологической, так и механической эрозией.

После различных типов испытаний с использованием метилметакрилата в качестве консолидатора паркет был демонтирован, в результате чего было изготовлено 750 деревянных панелей весом 2 тонны. Сохраненные в металлических рамах (во избежание изменения размеров), деревянные панели были пропитаны под давлением и затем облучены в течение многих дней для полной полимеризации мономера внутри древесины. Консолидированные панели были возвращены в ратушу и успешно собраны.

Более пятидесяти лет спустя паркет все еще находится в очень хорошем состоянии и оценен многими посетителями во время выставок или культурных мероприятий в здании.

Размещено на Allbest.ru