Alphaspektrometrie
| In natürlichen Bleierzen findet sich stets auch ein geringer Anteil von Uran. Die Uranisotope mit den Massezahlen 238 und
235 sind die Anfangsglieder zweier natürlicher Zerfallsreihen, nämlich der Uranium- (238U) und der Actiniumreihe (235U).
Beim Echtheitstest ist nur die Uraniumreihe von Interesse. Wird metallisches Blei aus seinen Erzen erschmolzen, kommt es zu einer Störung des
radioaktiven Gleichgewichtes innerhalb dieser Zerfallsreihe. Der Schmelzprozess bewirkt, dass insbesondere Uran und Radium in der Schlacke
verbleiben, das radioaktive 210Pb aber im Gebrauchsmetall angereichert wird (Abb.1). Das Bleiisotop mit der Massezahl 210 hat eine Halbwertszeit von 22,3 Jahren, es wird aufgrund der chemischen Separierung von den höheren Gliedern der Reihe im Metall nicht mehr nachgebildet. Aus der qualitativen Information der An- oder Abwesenheit von 210Pb ist eine Entscheidung über die Echtheit eines archäologischen Objektes, das gewisse Mengen an Blei enthält, möglich. In der Regel kann mit der angewendeten Methode nach etwa 100 Jahren, also nach etwa fünf Halbwertszeiten kein 210Pb mehr nachgewiesen werden. Ist es dennoch vorhanden, ist das Objekt jünger als 100 Jahre. Die Abwesenheit von 210Pb ist eine notwendige, aber keine hinreichende Information für die Echtheit eines Objektes, denn die Verwendung von altem Material für eine Fälschung ist immerhin möglich. |
 Abb.1: Uran-Radium Zerfallsreihe und die Trennung litophiler und chalkophiler Elemente bei der Verhüttung des Erzes |
| Dem Echtheitstest geht i. d. R. eine Analyse mittels Röntgenfluoreszenz voraus, da die Zusammensetzung des Objektes bereits wichtige
Anhaltspunkte zu einer möglichen Fälschung liefert und für die Aufbereitung der Probe der Bleigehalt benötigt wird. Dazu müssen etwa 10-50
mg Material mittels eines Bohrers entnommen werden. Nach der Röntgenfluoreszenzanalyse wird ein für die Alphaspektrometrie geeignetes
Messpräparat (Abb.2) hergestellt und meist 100 h gemessen. Für eine umfangreiche Echtheitsbestimmung mit chemischer Analyse und 210Pb-Test sind etwa zwei Wochen zu veranschlagen. Je nach Auftragslage kann es auch länger dauern. |
 Abb.2: fertiges Präparat zur alpha-spektrometrischen Messung von Po-210 |
Bei sorgfältiger, kontaminationsfreier Probenaufbereitung ermöglicht der Test in seiner derzeitigen Form eine Differenzierung zwischen Fälschung und Authentizität eines Objektes. Trotzdem wird das Verfahren ständig weiterentwickelt, wie z.B. durch die zusätzliche Bestimmung von Radium. Obwohl die Annahme, dass Radium bei der Metallgewinnung weitgehend entfernt wurde, ist es in manchen Fällen wichtig (z.B. für juristische Auseinandersetzungen), dass die Abwesenheit von Radium auch nachgewiesen wird. Dies erfordert zusätzlichen Aufwand an Laborarbeit und Messzeit, so dass mit etwas höheren Kosten und längerer Antwortzeit zu rechnen ist. Ihre Ansprechpartner für weitergehende Fragen: Prof. Dr. Ernst PernickaTelefon: (0621) 293-8946 e-mail:  Dipl.-Arch. Nicole LockhoffTelefon: (0621) 293-8960 e-mail:  zurück |
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