Adam Krajewski
Wykorzystanie promieniowania
gamma do ochrony zabytków
Ochrona Zabytków 44/2 (173), 104-111
THE M O D L IN A N D W A R S A W FORTIFICATIONS DU RING THE INTER-WAR PERIOD
The Polish state, reborn in 1918, too k over the legacy o f alm ost 150 years of bondage. The testim ony of the activity pursued by the • partitioners included the form er A ustrian, Prussian and Russian fo rtifictio n s. A m ong the latter an im portant place was held by the M od lin and W arsaw forts.
In contrast to the "b itte r relics of the past", w h ic h proved to be easy to destroy, such as the Russian O rthodox church in the Saski Square or the obelisque of Aleksander I in the Alexander Citadel, the liquida tion o f the fo rtific a tio n s presented a com plex task. On the one hand, the issue involved the needs of the new ly em erging Polish army, w h ic h constituted a rational premise for
the retention of the forts. On the other hand, a considerable role was played by em otions and the memory of the forts’ guns turned against the Poles.
The undertakings conducted in both fortificatio ns in the inter-w ar period show that they retained their utilitarian nature. Even the classification of the guns, carried out by the army, w h ich recognised their historical value, did not prevent hurried, careless repairs or serious adaptations tha t did not take into account the original substance of the monuments. This attitude was favoured also by a brief historical perspective, since w ork on some o f the objects was performed already upon the eve of W orld War I.
A D A M K R A J E W S K I
W YKO R ZYSTA N IE P R O M IE N IO W A N IA G A M M A DO O CH R O N Y ZA B YTK Ó W 1
P ro m ie n io w a n ie gam m a w o c h ro n ie z a b y tk ó w stosuje się d o p ie ro od k ilk u n a s tu lat - w e Francji, G recji, N iem czech i C z e c h o s ło w a c ji. Badania zaś nad je g o w yko rz y s ta n ie m do te g o celu p ro w a d z i się już od ponad 3 0 lat. W p ie rw szych p u b lik a c ja c h na ten te m a t określane jest ja k o o b ie cują ce , a w n o w s z y c h - m ianem ro z w o jo w e j m e to d y k o n s e rw a c ji. W n ie k tó ry c h o p ra c o w a n ia c h jest o n o n a w e t re kla m o w a n e w s p o só b z b yt bezkrytyczny.
S to s o w a n ie p ro m ie n io w a n ia gam m a d o o c h ro n y z a b y t k ó w nie może być tra k to w a n e ja k o je d n a m etoda k o n s e r w a c ji - d o ty c z y d w ó c h o d rę b n y c h zakresów działań: zabijania s z k o d n ik ó w z a b y tk ó w (b a kte rie , grzyby, o w a d y ) oraz p o lim e ryza cji m o n o m e ró w w p ro w a d z a n y c h w p o ro w a tą su b sta n cję z a b y tk o w e g o o b ie k tu (d re w n o , kam ień, tk a n in a ) w celu je j s tru k tu ra ln e g o w z m o c n ie n ia .
W y k o rz y s ty w a n ie p ro m ie n io w a n ia gam m a w k o n se rw a cji z a b y tk ó w na szeroką skalę w ym a g a jeszcze (zdaniem a u to ra ) uzyskania o d p o w ie d z i na kilka s z c ze g ó ło w ych p yta ń i ro z w ia n ia p e w n y c h w ą tp liw o ś c i.
P ro b le m o w i te m u p o ś w ię c o n o ju ż w ie le badań i są one na ty le za a w a nso w a n e , że m ożna d o k o n a ć o g ó ln e j o ce n y m e to d y d ezynsekcji i d e z y n fe k c ji z a b y tk ó w oraz m e to d y s tru k tu ra ln e g o w zm a c n ia n ia su b s ta n c ji z a b y tk o w e j przy użyciu p ro m ie n io w a n ia gam m a. A rty k u ł ten napisany z m yślą o w y p e łn ie n iu lu ki w tym zakresie w p o ls k im p iś m ie n n ic tw ie .
Zwalczanie o w a d ó w niszczących zabytki
(dezynsekcja)
C hem iczne ś ro d ki o c h ro n y d re w n a , o b o k w ie lu korzyści, w y k a z u ją p o d s ta w o w e braki. Im p re g n a ty solne, ro zp u sz czalne w w o d z ie , nie m ogą być sto s o w a n e w w ie lu o b ie k ta c h ze w z g lę d u na tow a rzyszą ce ich użyciu p ę cz n ie n ie i skurcz dre w n a .
Im p re g n a ty o le jo w e m ogą p o w o d o w a ć tw o rz e n ie się plam i zm ianę barw , szczególnie w o b ie k ta c h p o lic h
-1 Publikacja ta prezentuje część w y n ik ó w badań uzyskanych przez autora w ramach realizacji tem atu z F PT Fizyczne metody
dezynsekcji drewna prow adzonego w OBiK PP PKZ w latach
1 9 8 8 -1 9 8 9 . Badania te kontynuow ane są przez autora we w spółpracy z Instytutem Chemii i Techniki Jądrow ej w W ar szawie (Zakład V II). A u to r pragnie wyrazić gorące po dziękow a nie dr W. S tach ow iczow i za stworzenie m ożliw ości kontynuacji badań zapoczątkowanych w PP PKZ. Niniejsze opracow anie zostało pomyślane jako ogólne w prow adzenie do serii publikacji przedstawiającej problem atykę zastosowania prom ieni gamma w ochronę zabytków. ctpioić dqad w Hi i
o*-A
10“ - i 10*—
1020 - i
1019
— 10,e -1017 —
10' —1014
— 1013 —10
1 2 — < Ю « -10l ° _ 10* — 10e —107
-10* — 105 — 10* —10
* — 101 _ 101 -1 — é o — d/ugokfali n m urny pasm
10
' * 10-« 1 o-12 — 10-11 •10-10 .10-9 Ю'8 10'7 . premteniołwnie gопта, twarde V С _ 5 8 średnie § f ’ miękkie promieniowanie nadfioletowe B B S światło widzialne U 105 — 106 - 1 0 7 pnomemowanie podczerwone fale seWi'metrowe • tale milimetrowe fale centymetrowe ■ fale decymetrowe ■ fale ultrakrótkie (metrowe)fale krótkie (dekamefyowe)
• fale średnie (befctomehfaoe) file długie (blowełraoe)
, (ale ba id го długie
7 Miejsce promieniowania gamma w widmie promieniowania
elektromagnetycznego (wg. Z. Płochockiego) '
1. The site o f gamma radiation in the phantom o f electromagnetic radiation (according to Z. PlochockT)
ro m o w a n y c h 2. Przy g a z o w a n iu z a b y tk o w y c h o b ie k tó w w y s tę p u ją p ow ażne p ro b le m y z lik w id a c ją gazu przy o p ró ż n ia n iu kom ory.
P ro m ie n io w a n ie gam m a od w ie lu lat cieszy się dużym zainteresow aniem ja k o środek w a lk i ze s z k o d liw y m i o w a dam i w różnych dziedzinach g o sp o d a rki. S p o só b z w a l czania s z k o d liw y c h o w a d ó w m oże się tu opierać na d w ó c h strategiach działania:
1 ) d o p ro w a d z e n iu d o w ym a rcia szkodnika w przyszłych p o k o le n ia c h (s p o w o d o w a n iu b e zp łod n o ści lu b m utacji le ta ln y c h ) za pom ocą m ałych daw ek.
2) szybkim zabiciu szkodnika za pom ocą d u żych daw ek p ro m ie n io w a h ia .
Pierwszy sposób je st s to s o w a n y przy zw a lcza n iu szko d n ik ó w żyw n o ś c i na polach, w sadach i w m agazynach oraz w celu zm niejszenia licze b n o ści o w a d ó w groźnych dla ludzi i zw ierząt h o d o w la n y c h ze w z g lę d ó w e p id e m io lo g ic z n y c h 3. D ziałanie takie nosi nazw ę „te c h n ik i
steryl-\ чч \ ч г
-N
s — , \ ч \ ч .ч
X i \ 1 \ \ \\
\ \ \\\
\ \ \ \ \ у\
\ \ \ \\
\ \ \ \ \\
\ к X\
\
-\ N\
\ ч чч X V . ч — o E 3 0 D 6 0 5 0 ^ < 2 0 6 c z a s ( d n i)2. Zależność przeżywa/ności starszych larw kołatka domowego (Anobium punctatum Deg). od dawek promieniowania gamma różnej wielkości. Objaśnienia: A - O k G y ( kontrola): В - 0,25 kGy; С - / kGy; D - 2 kGy; E - 3 kGy
2. The dependence o f the survival o f older larvae o f Anobium punctatum Deg. upon the various doses o f gamma radiation
n ych s a m c ó w ” (sterile males te c h n iq u e ) . 0 ile sposób ten przynosi w y m ie rn e e fe kty eko n o m iczn e , c h ro n ią c p o n a d to ro ln ic tw o , s a d o w n ic tw o i p rz e tw ó rs tw o ż yw n o ści przed nadm ierną chem izacją, to zupełnie nie jest w ła ś c iw y , g d y chodzi o o ch ro n ę d ó b r ku ltu ry . N a w e t g d yb y zw alczanie d anego g a tu n k u polegające na dążeniu do zniszczenia przyszłych generacji p rzyn io sło jakiś efekt w m akroskali po k ilk u latach (w y m a rc ie p o p u la c ji), to b y ło b y bardzo d łu g o trw a ły m i ko s z to w n y m p rz e d s ię w zięciem , zu p e łnie n ie c e lo w y m w w y p a d k u ko n kre tn e g o o b ie ktu z a b y tk o w e g o , w y m a g a ją ce g o szybkiej d ezynsek cji. P onadto, jak u d o w o d n ił to J. D. B le tc h ly 4, stosując
2 W. U n a e r, Möglichkeiten zur Bekämpfung holzzerstörender Insekten durch physikalische Methoden. „H o lz te c h n o lo g ie " 1984, nr 5, ss. 26 4-2 69.
3 S. I g n a t o w i c z , M ożliw ości zwalczania szkodników maga zynow ych za pomocą promieni jonizujących. „P ostępy Nauk R olniczych” 1 983, nr 2, ss. 97 -11 6; A. K r a j e w s к i, Z badań nad dezynsekcją drewna za pomocą promieniowania jonizujące
go, prowadzonych w PP PKZ. „Inform acje bieżące" 1989, nr 22,
W ydaw nictw a PKZ, ss. 1-9.
4 J. D. B l e t c h l y , Effekcts on subsequent generations gam ma-irradiation on larvae o f Lyctus brunneus (Steph.) (Colectera. Lyctidae). „A nn als o f applied B io lo g y " 1962, nr 50, ss. 661-667.
n ie w ie lk ie d a w k i ste rylizu ją ce trzeba się liczyć z m o ż liw o ś c ią regeneracji zd o ln o ś c i re p ro d u k c y jn y c h n ie k tó rych g a tu n k ó w , np. m ia zg o w ca ( L y ctu s b ru n e u s S te p h ). C ennych in fo rm a c ji na te m a t w ra ż liw o ś c i n ie k tó ry c h g a tu n k ó w o w a d ó w niszczących p rz e d m io ty z d re w n a i d re w n ia n e b u d yn ki d o sta rczyły prace J. D. B le tc h ly 5. Nie dał on je d n ozn a czn ych zaleceń co d o w ie lk o ś c i d a w k i k o n ie cznej do zw alczania b a d anych g a tu n k ó w , p o n ie w a ż nie sprecyzow ał k ry te rió w oce n y sku te czn o ści z a b ie g ó w n a p ro m ie n io w a n ia . S tw ie rd z ił je d n ak, że w sto su n ku do badanego m iazgow ca d a w ka m usi być s to s u n k o w o w y soka (0 ,7 -1 ,5 kG y6).
Za daw kę przydatną d o zw a lcza n ia d a n e g o g a tu n k u ow ada należy przyjąć d a w k ę p o w o d u ją c ą zabicie starych larw w czasie nie krótszym niż w y m a g a n y dla c h e m ic z nych ś ro d k ó w zw alczania. W w y p a d k u o w a d ó w nisz czących d re w n o p o w in ie n on zatem w y n o s ić nie w ię c e j niż 8 -1 2 ty g o d n i (p o w z ię c iu p o p ra w k i na g ru b o ść d re w n a ) - takie b o w ie m w a ru n k i staw ia się środkom o c h ro n y dre w n a przy te s to w a n iu ic h 7.
C hociaż o g ó ln ie rzecz bio rą c o w a d y są g ru p ą o rg a n iz m ó w bardzo o d p o rn ą (w p o ró w n a n iu d o ssa kó w ) na p ro m ie n io w a n ie gamm a, to o d p o rn o ś ć p o szcze g ó ln ych g a tu n k ó w je st bardzo różna8. W ś w ie tle o sta tn ic h badań9 do g a tu n k ó w najbardziej o d p o rn y c h na p ro m ie n io w a n ie gamm a należy ko ła te k d o m o w y (A n o b iu m p u n c ta tu m
D e g ). Z w a lcza n ie te g o g a tu n k u w ym a g a d a w k i 2 -3 kGy,
co przeczy w cześniejszym d o n ie s ie n io m fra n c u s k im i cze skim o d a w ce 0 ,2 5 -0 ,5 k G y 10. W d re w n ie p o tra k to w a n y m daw ką o s ta tn io w y m ie n io n e j w ie lk o ś c i la rw y kołatka m ogą żerow ać jeszcze przez d łu g i okres.
S zybkość w ym ie ra n ia n a p ro m ie n io w a n y c h la rw i ich zd o ln ość d o p o bierania pokarm u zależy m .in. od w ie lk o ś c i d a w ki n a p ro m ie n io w a n ia . D obrą ilu stra cją te g o zjaw iska m ogą być uzyskane przez autora w y n ik i n a p ro m ie n io w a nia kołatka d o m o w e g o (rys. 2).
5 J. D. B l e t c h l y , Some Laboratory Investigations on the
Eradication o f Wood-Boring Insects by Gamma Radiation. „P ro
ceedings Xth International Congress o f E ntom ology" (M ontreal), 1 9 56 /1 95 8), tom 4, ss. 3 8 5 -3 8 9 ; J. D. B l e t c h l y , R. C. F i s c h e r , Use o f Gamma Radiation for the Destruction of Wood-boring Insects. „N a tu re " 1 957, nr 4561, ss. 67 0 -6 7 2 ; J. D. B l e t c h l y , The effect o f gamma-radiation on some w o od-Boring insects. „A nn als of applied B io lo g y " 1961, nr 49, ss. 36 2-3 70; J. D. B l e t c h l y op. cit.
6 Legalną jednostką daw ki pochłoniętej w g układu SI jest Gy (grej). 1 Gy = 1 J/kg. Relacje między starą i obecnie o b ow iązu ją cą jednostką są następujące: 1 Gy = 100rad, 1 kGy = 100000 rad. 7 B N -6 3 /6 0 5 8 -0 2 . Środki ochrony drewna. Oznaczanie skutecz ności zwalczania o w a d ó w w drewnie, 1963; (D IN )E N 22. Holzschutzmitel. Bestim ung der bekämpfenden W irkung gege nüber Larven von Hylotrupes bajulus (Linnaeus) (Laboratorium sverfahren), 1975, (D IN )E N 48. Holzschutzm ittel. Bestim ung der bekämpfenden W irkung gegenüber Larven von A nobium puno- tatum (De Geer) (Laboratorium sverfahren), 1977.
8 S. I g n a t o w i с z, op. cit., A. K r a j e w s k i, op. cit.
9 M. B ä r , G. K e r n e r , W. K ö h l e r , W. U n g e r , Die Bekämp
fung holzzerstörender Insekten mit ionisirender Strahlung. „N eue
M useum skunde" 1983, nr4 , ss. 2 0 8-2 15. W. U n g e r, op., cit.; A. K r a j e w s k i , Zwalczanie owadów-szkodników technicznych
drewna za pomocą promieni gamma. Ochrona drewna. XV
Sympozjum, R ogów 2 6 -2 8 września 1990, W yd a w n ictw o SGGW, Warszawa 1990, ss. 23-29.
10 B. D e t a n g e r , R. R a m i e r e, C. d e T a s s i g n y , R. E y m e - r y, L. d e N a d a i 11 a c. The treatment o f woden objects. „Revue Bois et Forêts des Tropiques" 1 974, nr 1 54, ss. 5 9 -6 2 ; J. U r b a n, P. J u s t a. Conservation by gamma radiation: the Museum o f
Central Bohemia in Roztoky. „M u s e u m " 1986, nr 151 ss
S pośród chrząszczy, o p ró cz ro d z in y k o ła tk o w a ty c h (A n o
b iid a e ) d o najbardziej o d p o rn y c h na D ro m ie n io w a n ie
gam m a należą ró w n ie ż p u s to s z o w a te (P tin id a e ) i s kó r- n ik o w a te (D e rm e s tid a e ), jak p o d a je S. Ig n a to w ic z 11. D o rodzrn ty c h należy w ie le bardzo g ro źn ych s z k o d n ik ó w dre w n a , papieru, tk a n in , fu te r, n ie k tó ry c h k le jó w oraż z o o lo g ic z n y c h k o le k c ji m u zealnych.
J a k ju ż w s p o m n ia n o , poszczególne g a tu n k i o w a d ó w m ogą w y k a z y w a ć bardzo różną o d p o rn o ś ć na p ro m ie n io w a n ie gam m a. N ie w ła ś c iw e w y d a je się w ię c tra k to w a n ie ich ja ko zbioru g a tu n k ó w o je d n a k o w e j w ra ż liw o ś c i, co w ie lo k ro tn ie d o tą d c z y n io n o 12. N ie któ re g a tu n k i, o p ró cz w y m a g a ją c y c h d u żych d a w e k przy ich zw a lc z a n iu (2 —3 k G y ), szybko w y m ie ra ją po za sto s o w a n iu znacznie n iż szych d a w e k (n p . 0 .2 5 kG y lu b n a w e t jeszcze m n ie j s zych ). C e lo w e w y d a je się w ię c przebadanie pod w z g lę dem w ra ż liw o ś c i na p ro m ie n io w a n ie gam m a g a tu n k ó w b ędących szko d n ika m i d re w n ia n y c h b u d y n k ó w i p rz e d m io tó w , książek, starych fo to g ra fii, tk a n in oraz in n y c h z a b y tk ó w 13.
3. Schemat ilustrujący rozw ój odporności owadów na prom ie niowanie gamma na tle stadiów rozwojowych szkodnika starych książek - zywiaka chlebowca (Stegobium paniceum L.) Objaś
nienia: A - jajo; В - larwa; С - poczwarka; D - postać doskonała
(imago)
3. Diagram illustrating the development o f the resistance o f the insects to gamma radiation as compared to the development stages o f Stegobium paniceum L. - an insect which damages old books. A - egg, В - larva, С - chrysalis, D - perfect form (imago)
P oznanie w ra ż liw o ś c i p o szcze g ó ln ych s z k o d n ik ó w z a b y tk ó w i w ie lk o ś c i d a w k i k o n ie czne j do szybkiej, skutecznej dezynsekcji daje m o ż liw o ś ć lepszej o rg a n iza cji w y k o rz y s ta n ia źródeł p ro m ie n io tw ó rc z y c h (szcze g ó ln ie ty c h o m niejszej m o cy d a w k i) oraz m o ż liw o ś ć oszczędzenia d e zyn se ko w a n ym o b ie k to m z b ę d n e g o n a p ro m ie n io w a nia. W ra ż liw o ś ć o w a d a zależy ró w n ie ż od stadium
roz-11 S. I g n a t o w i c z op. cit.
12 W. B e c k , L'emploi des radiations ionisantes pour l'assoinis-
sement du bois ancien. International Council o f M onum ents and
Sites, Sym posium on the W eathering of W ood, Ludw igsburg 8-11 Л/1.1969, ss. 53 -68 ; В. D e t a n g e r i i n n i, op. cit.; J . U r b a n , P. J u s t a , o p . c i t . . . . . 13 A u to r niniejszej publikacji od 1 988 r. prowadzi doświadczenia w tym zakresie na spuszczelu pospolitym (Hylotrupes bajulus L.),
kołatku dom ow ym , w ysch liku grzybykoroznym (Ptilmus pec-
tinicornis L.), żyw iaku chleb ow cu (Stegobium paniceum L.),
mrzyku muzealnym (Anthrenusmuseorum L.) i rybiku cukrow ym
(.Lepisma saccharina L.). Chętnie podejm ie w spółpracę z pla có
w kam i zainteresowanym i tą problem atyką. W przygotow aniu są doświadczenia na dalszych gatunkach ow ad ów .
w o jo w e g o , w któ rym się on znajduje. N ajbardziej w ra ż liw e są św ie żo złożone jaja. Na przykład 1 -4 d n io w e jaja ko ła tka d o m o w e g o i ty k o tk a pstrego (X e s tib iu r u fo v il
/o su m L.) m ogą zostać uśm iercone d a w k ą 0 ,0 4 kGy,
na to m ia st starsze jaja ko ła tka d a w ką 0 ,4 8 -0 ,6 8 kGy, a ty k o tk a 0 ,3 2 kG y14. W raz z ro zw o je m o so b n iczym w zrasta o d p o rn o ś ć o w a d ó w 15, ch o ć nie zawsze jest to fu n k c y jn a zależność. W ra ż liw o ś ć ta b o w ie m w bardzo dużym sto p n iu zależy od sta d iu m po d ziału kom órek. N ajbardziej o d p o rn e są w ię c p o czw a rki i postacie d o s k o nałe. J e d n a k ja k można przypuszczać na p o d s ta w ie p ro w a d z o n y c h badań - j u ż n ie w ie lk a część d a w k i potrzebnej d o s zyb kie g o uśm iercenia la rw p o w o d u je sterylizację n a p ro m ie n io w a n y c h d o ro s ły c h o s o b n ik ó w i d o ro s ły c h o s o b n ik ó w p o w s ta ły c h z n a p ro m ie n io w a n y c h p o c z w a - rek. T rw a ją d o św ia d cze n ia nad tym zagadnieniem oraz nad w p ły w e m in n y c h c z y n n ik ó w na skuteczność zabiegu. S tw ie rd z o n o ró w n ie ż, że pod w yższon a tem peratura (a w ię c lekkie ogrzanie o b ie k tu p o d d a n e g o dezynsekcji) m oże znacznie przyśpieszyć śm iertelne sku tki u o w a d ó w 16.
R ozchodzenie się p ro m ie n i gam m a zależy od gęstości ośrodka. A p lik u ją c d re w n ia n e m u o b ie k to w i d a w kę m a ją cą u w o ln ić g o od s z k o d liw y c h o w a d ó w , należy zatem pam iętać o p o p ra w c e w y n ik a ją c e j z gęstości dre w n a i g ru o o ś c i w a rs tw y te g o m ateriału, przez któ rą będą one m u sia ły przeniknąć. W celu u ła tw ie n ia u w z g lę d n ie n ia p o p ra w k i J. D. B le tc h ly 17 o p u b lik o w a ł krzyw ą zależności stra tn o ści d a w k i od ilo czyn u g ru b o ść x gęstość d re w n a
(rys. 4). 1 Ö ? -У 1 V г <U k- О M V X. TJ a n о <u с — N <5 J*r 5 o- с o TJ —к 0» ■+■* о о с <T о о 0 ) N 0 - 0 О -О V 4 T о о к- -С о с и C l. и с —. g r u b o ś ć x g ę s t o ś ć d r e w n a (g x cm) 4. Zależność wielkości dawki przechodzącej przez drewno od grubości i gęstości tego materiału (wg J. D. Bletchly™)
4 The dependence o f the size o f a dose passing through w ood upon the thickness and texture o f that material (according to J. D, Bletchly™)
B ardzo isto tn ą cechą, którą ko n ie cznie należy u w z g lę d n ić przy dezynsekcji z a b y tk o w y c h pom ieszczeń i z a b y tk o w y c h p rz e d m io tó w , je st rozkład m o cy d a w k i w prze strzeni. W ie lk o ś ć ta w yrażana jest w je d n o s tk a c h d a w k i p o c h ło n ię te j w y d a tk o w a n e j w je d n o stce czasu (np. G y/s) i s iln ie m aleje w m iarę od d a le n ia od źródła. D obrą ilu s tra c ją te g o zja w iska je st rysunek ko m o ry jo n izu ją ce j
14 J. D. B l e t c h l y , R. C. F i s c h e r, op. cit.
15 A. E. К I i m p i n i a, Jonizirujuszczije izluczenija w borbie
s wriednymi nasiekomymi, Izdatielstw ó ZINATIE, Riga 1971;
S. I g n a t o w i с z, op. cit.
16 J. D. В I e t c h I у 1961, op. cit.; A. M i c h a j ło w , Konservacija
n a r e z b o v a n iproizvedena na izkustvoto. W: Prouevenija i Konser- w acija. Sofia 1974, ss. 137—150.
17 J. D. В I e t c h I у 1961, op. cit.
w Ś ro d ko w ocze skim M uzeum k o ło Pragi (rys. 5) z n a n ie sio n ym i izodozam i, zam ieszczony w p u b lik a c ji J. Urbana i P. J u s ty 18.
Nastręcza to p e w n e tru d n o ś c i w uzyskaniu je d n o ro d n e g o n a p ro m ie n io w a n ia ca łe g o o b ie k tu . Sposobem e lim in a cji te g o n ie ko rzystn e g o zjaw iska może być zm ienianie p o ło żenia o b ie k tu w czasie p o m ię d zy fazam i n a p ro m ie n io w a nia (k o m o ry jo n iz a c y jn e ) lub pozycji źródła w zględem o b ie k tu (źródła przenośne). Przy tym prze rw y nie p o w in ny trw a ć dłużej niż kilka m in u t.
Do najbardziej znanych p rzy k ła d ó w z a b y tk ó w u w o ln io n ych od s z k o d liw y c h o w a d ó w za po m o cą prom ieni g a m ma należą: d re w n ia n e s łu p y nagrobne z A u stra lii (n a j w ię kszy o w ym ia ra c h 3,6 m w y so ko ści i 0,3 m średnicy) z k o le kcji M uze u m S ztuki O ceanii i A fry k i w Parvżu oraz h istoryczne pom ieszczenie w Neues Palais w P o tsd a m -S a n sso u ci o w y m ia ra c h 6 x 9 x 5 m, z d re w n ia n y m par
kietem , w y s tro je m ścian i m eblam i.
Zwalczanie szkodliwych grzybów i bakterii
(dezynfekcja)
G rzyby w y m a g a ją znacznie w iększej w ilg o tn o ś c i o to c z e nia niż o w a d y , a w ię c w e w ła ś c .w y c h w a ru n k a c h m uzeal nych m ogą nie m ieć szans ro z w o ju . W e w spółczesnym m u z e a ln ic tw ie w a ru n k o m tym sta w ia się rygorystyczne w ym a g a n ia 19, które n ie ste ty w Polsce nie zawsze są przestrzegane. W d o d a tk u , g d y pozyskany do z b io ró w
18 J. U r b a n, P. J u s t a, op. cit.
19 Ch. W о 11 e r s, O ochronie zabytków w muzeach i odpowied nich środkach zaradczych (wykiad wygłoszony 14.V.1973 na
Międzynarodowym Sympozjum ICOM w Lindau). „M u z e a ln ic t
w o " 1974, nr 22, ss. 81-87.
d re w n ia n y o b ie kt, d o n ie d a w n a p rze b yw a ją cy p od g o łym niebem , jest za g rzyb io n y - to d o szyb kie g o o d g rzyb ia n ia potrzebne są znacznie w iększe d a w k i niż w w y p a d k u n a w e t najbardziej o d p o rn y c h o w a d ó w . M ożna je d n ak znacznie d a w kę zm niejszyć, lekko o g rze w a ją c o b ie kt. Na przykład do zw alczania stroczka d o m o w e g o (Serpu/a
lacrim ans) W u lf, in Ja cq .: Fr. (S c h ro e t.) przy tem peraturze
20°C potrzeba d a w k i 6 ,4 kGy, n a to m ia st przy 26°C już ty lk o 2,0 kGy. Taki sam e fe kt dla g n ilc y m ó z g o w e j
( C o n io p h o ra p u te a n a ) S chum .: Fr. (P. Karst.), d ru g ie g o
z najbardziej s z k o d liw y c h g rz y b ó w d o m o w y c h , można uzyskać d o p iero przy tem peraturze 34°C 20.
Jeszcze wyższe d a w k i konieczne są d o zabicia g rz y b ó w p o w o d u ją c y c h rozkład p le ś n io w y i bakterii. W w y p a d k u pleśni szacow ane b y ły one n a w e t na 1 8 -2 0 k G y21. W. Beck 22 s tw ie rd ził, że d a w k i 5 i 10 kG y nie osłabiają pleśni A s p e rg illu s n iger, a d a w k ą skuteczną je st d o p ie ro 1 5 kGy.
Do zw alczania bakterii potrzebna jest d a w ka p o d o b n e g o rzędu w ie lk o ś c i23.
O czyw iście przy s to s o w a n iu p ro m ie n io w a n ia gam m a do d e zyn fe kcji w y s tę p u ją p o d o b n e p ro b le m y z rozkładem m o cy d a w ki w przestrzeni czy też przenikaniu przez m aterię jak przy dezynsekcji.
D ezynfekcja i dezynsekcja z a b y tk ó w za pom ocą pro m ie n i gam m a w p o ró w n a n iu z m etodam i ch e m iczn ym i w y k a z u je w ie le zalet. Są nim i:
1 ) n ie za w o d n o ść (w w y p a d k u w ła ś c iw e j d a w k i dla danego g a tu n k u szkodnika, sko ry g o w a n e j o g ru b o ść i gęstość m aterii będącej tw o rz y w e m za b y tk u ),
2) prostota w y k o n a n ia - zabieg może zostać p rz e p ro w a d zo n y n a w e t na o b ie kcie w o p a k o w a n iu tra n s p o rto w y m , 3) szybkość w y k o n a n ia zabiegu - w zależności od m ocy źródła, poje m n o ści urządzenia, w któ rym za in sta low a n e je st źródło, w ra ż liw o ś c i g a tu n k u szkodnika oraz cech o b ie k tu , czas d e zyn fe kcji i dezynsekcji może trw a ć od u ła m k ó w g o d z in y d o k ilk u dni,
4) w ie lka w y d a jn o ś ć - np. w kom orze jo n iz a c y jn e j w R oz to k a c h k. Pragi m ożna w cią g u roku w y k o n a ć dezynsekcję
1 8 5 0 o b ie k tó w o p rzeciętnych w ym ia ra ch (rzeźby, o b razy, m e b le )24,
5) m o ż liw o ś ć zw alczania s z k o d n ik ó w w o b ie kta ch w y k o nanych z w ie lu ro d z a jó w tw o rz y w a (p o lic h ro m o w a n e i zło co n e d re w n o , książki, m eble),
6) a b solutna czystość zabiegu.
Do najbardziej znanych o b ie k tó w p o d d a n y c h d e zyn fe kcji należą:
m um ia Ramzesa II oraz w s p o m n ia n e d re w n ia n e s łu p y nagrobne z M uzeum S ztuki O ceanii i A fry k i w Paryżu.
20 J. В o r s. La suppresion des dommages aux bois des radiations
ionisantes. International of M on um e ntsan d Sites, Symposium in
the W eathering of W ood Ludw igsburg 8-11 VI 1969, ss. 60 -76 . 21 В. D e t a n g e r i i n n i , op. cit.; A. G i n i e r-G i 11 e t, M. D. P a г с h a s, R. R a m i e r e, Q. К. T r a n, Méthodes de conser vation developêes au Centre d'Etude et de Traitment des Bois Gorges d'Eau (Grenoble, France): Impregnation par une résiné
radiodurcissable et lyophilisation. W aterlogged W ood. Study and
Conservation. Proceedings of the 2nd ICO M W aterlogged W ood. W orking Group Conference. Grenoble 28-31 VIII 1984, ss. 125-137.
22 W. B e c k op. cit.
23 Z. P. Z a g ó r s k i , Utrwalanie żywności: napromieniowywać czy nie napromieniowywać? „P ro b le m y " 1987, nr 8, ss. 1 8 -2 4 33 -34 .
24 J. U r b a n , P. J u s t a, op. cit.
5. Plan komory rajonizacyjnej w Roztokach k. Pragi z naniesiony m i izodozami (wg. J. Urbana i P. Ju sty'1). Grubość przegród podano w cm. Objaśnienia: A - rzut poziomy; В - przekrój poprzeczny
5. Plan o f the ionization chamber in Roztoki near Prague with marked isodoses (according to J. Urban and P. Justa'1)
Thickness o f partitions in cms. A - horizontal projection. В - cross section
Polimeryzacja m o n o m eró w podczas s tru k tu
ralnego w zmacniania drewna i kamienia
P ro m ie n io w a n ie gam m a je st ró w n ie ż w y k o rz y s ty w a n e do p o lim e ryza cji m o n o m e ró w w p ro w a d z o n y c h w p o ro w a te m ateriały. M a te ria ła m i k o n s e rw o w a n y m i w ten sp o só b b y ły p o w ie trz n o s u c h e d re w n o , rozłożone d re w n o a rch e - o lo g ic z e o dużym s to p n iu w ilg o tn o ś c i oraz s k o ro d o w a n y kam ień (w a p ie n ie , m arm ury, p ia s k o w c e ).
P o w ie trz n o s u c h e d re w n o i kam ień w p ro w a d z a się d o z b io rn ik a im p re g n u ją ce g o . Za p o m o cą n ie w ie lk ie g o p o d c iśn ie n ia usuw a się z o b ie k tu p o w ie trze . P łyn n y m o n o m e r w p ro w a d z o n y d o zb io rn ik a nasyca p o ro w a tą stru k tu rę o b ie k tu . G łę b o kie w n ik a n ie m o n o m e ru uzyskuje się przez s to s o w a n ie n a d ciśn ie n ia azotu. N a d w yżka m o n o m e ru , która nie w n ik n ę ła w im p re g n o w a n y m ateriał, zostaje z p o w ro te m o d p ro w a d z o n a d o zb io rn ik a m a g a z y n u ją c e go. Ta część zabiegu trw a od p ó ł g o d z in y d o je d n e g o dnia pracy. O b ie kt n a syco n y m o n o m e re m zostaje p rze n ie sio n y d o k o m o ry jo n iz u ją c e j ze źródłem ra d io a k ty w n y m . S ilne ź ró d ło p ro m ie n io w a n ia gam m a p o w o d u je p o lim e ry zację ż v w ic y w całej o b ję to ś c i o b ie k tu . U zyskuje się przy tym g łę b o k ie nasycenie su b sta n cją w zm a cn ia ją cą i je d n o ro d n e w z m o c n ie n ie . Ta część zabiegu, w zależności od m o cy d a w k i p ro m ie n io w a n ia , rodzaju m o n o m e ru i p ara m e tró w o b ie k tu , m oże trw a ć od je d n e g o d o k ilk p dni. Z nacznie bardziej cza so ch łon n a je st ko n se rw a cja m o k rego d re w n a a rc h e o lo g ic z n e g o . W p ro w a d z e n ie m o n o meru d o d re w n a m usi zostać poprze d zo n e w y p a rc ie m w o d y przez ro zp u szcza ln ik, w ła ś c iw y dla te g o m o n o m e ru . W w y p a d k u o b ie k tó w o dużej m asie m oże to trw a ć bardzo d łu g o , np. dla fra g m e n tó w w ra k u z I w ie k u p.n.e. z G iens (F ra n cja ) 1 1 ,5 m iesiąca. W y m ia n a a ce to n u na ż y w ic ę trw a ła z kolei aż 27 m iesięcy, podczas g d y u tw a rd z a n ie za p o m o c ą p ro m ie n io w a n ia gam m a z a le d w ie je d e n t y
d zie ń 25. .
S u b sta n cja m i d o ty c h c z a s u żyw a n y m i d o s tru k tu ra ln e g o w zm a c n ia n ia z a b y tk o w y c h o b ie k tó w były: octan w in y lu , m etakrylan m e ty lu i styre n 26 (rys. 6 ). W ym agają one
s t y r e n СН=СНг CH=CH2
Ô
= > . p o l i s t y r e n '-С Н -С Н,-Ó
В m e t a k r y l a n m e t y l u ÇHj нгс=с COOCHj г снъ = 0 н Д с СООСНу p o l i m e t a k r y l a n m e t y l u CH3 - Н 2С - С — СООНу6 Polimeryzacja monomerów przy użyciu promieni gamma.
Objaśnienia: A - polimeryzacja styrenu w polistyren; В - polim e
ryzacja metakrylanu metylu w polimetakrylan metylu
6 Polymerization o f monomers w ith the use of gamma rays.
A -polym erization o f styrene into polystyrene, B - polymerization
o f metacrylan o f methyl into polymetacrylan o f methyl
» a G i n i e r-G i 11 e t i i n n i, o d. cit.
28 В D e t a n g e r i w s p ó ł a u t o r z y , E. G. M a v r o y a n - n a к i s, Ageing o f reinforced waterlogged w ood by gamma ray
méthodes. Proceedings o f the ICO M W aterlogged W ood W or
king Group Conference. O ttaw a 1 5 -1 8 1 X 1 9 в Г O ttew e 1982. ss. 2 5 3 -2 6 6 ; E. G. M a v r o y a n n a k i s , op. cit.; A. U n g e r, Ho z
konservierung. Schutz und Festigung von K ulturgut aus Holz.
VEB Fachbuchverlag, Leipzig 1988.
w y s o k ic h d a w e k p ro m ie n io w a n ia do w y w o ła n ia p o lim e ryzacji w ła ś c iw e g o sto p n ia (p rzy zb yt m ałym uzyskuje się z b yt słabe w z m o c n ie n ie ). Na przykład d o polim e ryza cji o cta n u w in y lu u ż y w a n o d a w k i 20 kG y a przy p o lim e ry z a cji m etakrylanu m etylu 25 do 30 kG y27.
C hociaż zd e g ra d o w a n e m okre d re w n o arech e o lo g iczn e w y k a z u je d o b ry stan po ośm iu latach od m o m entu k o n se rw a cji (przy p rz e c h o w y w a n iu w w a ru n k a c h w e w n ą trz p om ieszczenia), to należy się je d n a k liczyć z m o ż liw o ś c ią n a w e t 7% skurczu w kie ru n ku stycznym , a zatem z p o w s ta w a n ie m i poszerzaniem się spękań. O g ó ln ie rzecz b io rą c skurcz ten może być ty m silniejszy, im większa je st ilo ść w p ro w a d z o n e j ż y w ic y (a w ię c im w ię kszy sto p ie ń rozkładu d re w n a )28.
W czasie p o lim e ryza cji uzyskuje się d osyć w yso ką te m peraturę. W w y p a d k u o cta n u w in y lu w y n o s i ona ok. 80°C, a dla m etakrylanu m e tylu może osiągnąć n a w e t 145°C 29. W porach w z m a c n ia n e g o o b ie k tu p o w sta je w ię c w y s o k ie c iśn ie n ie , a je d n ocze śn ie rośnie lepkość m onom eru. C h o ciaż efekt ten nie je st s z k o d liw y d.la d re w n a , to terakota pęka w ta kich w a ru n k a c h . Pod znakiem zapytania sta w ia to s to s o w a ln o ś ć ty c h s u b sta n cji do ra d ia cyjn e g o u tw a r dzania dre w n a p o k ry te g o p o li- lu b m o n o c h ro m ię . W yd a je się zatem c e lo w e prze p ro w a d ze n ie badań nad u tw a r dzaniem p ro m ie n ia m i gam m a in n y c h ż y w ic , dają cych m niejsze te m p e ra tu ry podczas u tw a rd za n ia i w y k a z u ją cy c h inne w ym a g a n e cechy.
B. D etanger i w s p ó ła u to rz y 30 s fo rm u ło w a li w ym a g a n ia , ja kie p o w in ie n s p e łn ia ć m o n o m e r i p o w s ta ły z n ie g o po lim e r, w tym :
1 ) p o w in ie n w y k a z y w a ć małą lepkość, co zapew nia ła tw e w n ik a n ie w o b ie kt,
2) nie może uszkadzać p o lic h ro m ii i je j p o d kład u , 3) tem peratura w czasie p o lim e ryza cji nie może być
w yso ka , .
4 ) zabieg p o w in ie n być o d w ra c a ln y (i to przy użyciu rozpuszczalnika nie niszczącego p o lic h ro m ii),
5) uzyskany p o lim e r p o w in ie n d o statecznie w zm a cn ia ć fizyczn e w ła ś c iw o ś c i d re w n a (e w e n tu a ln ie kam ienia) i w y k a z y w a ć e lastyczność pozw alającą u k ła d o w i żyw ica - w zm a c n ia n e tw o rz y w o znieść naprężenia p o w sta jące p od w p ły w e m tem peratury,
6 ) otrzym a n y p o lim e r p o w in ie n w y k a z y w a ć o d p o w ie d n ie w ła ś c iw o ś c i estetyczne (b y ć b e zbarw ny, przejrzysty, o d p o rn y na u ltra fio le t). Za p o m o cą m o n o m e ró w p o lim e ry z o w a n y c h przy użyciu p ro m ie n io w a n ia gam m a d o k o n a n o ju ż s tru k tu ra ln e g o w z m o c n ie n ia bardzo w ie lu z a b y tk ó w . Do najbardziej zn a n ych należą: 139 n ie w ie lk ic h d re w n ia n ych o b ie k tó w (1 —3 0 cm ) z XI w . z dna jeziora Paladru w e Francji, po zo sta ło ści g a lijs k o -rz y m s k ie j p o m p y z II w . n.e. z D o rd o g n e (F ra n cja ), fra g m e n ty w ra k u statku z I w . p.n.e. z G iens (F ra n c ja ), d re w n o w ra k ó w statku z ok. 1 0 0 r. n.e. z A n ik e th y ry i X IX -w ie c z n e g o statku z N avarinon (G re cja ), d re w n ia n y p arkiet p o d ło g o w y z M uzeum S te n d - hala w G re n o b le i kam ienna g a lijsko -rzym ska stela z M u zeum Dzieł S ztuki w O rleanie.
W p ły w promieniowania gamma na
substancje, z których wykonane są zabytki
N ie s tw ie rd z o n o d o tą d , aby p ro m ie n io w a n ie gamm a, d a w k o w a n e w ilo ścia ch n ie zbędnych do szybkiej lik w id a c ji s z k o d n ik ó w lu b p o lim e ryza cji ż y w ic , p o z o s ta w ia
-27 E. G . M a V r o y a n n a к i s, o p . cit. 28 E. G . M a V r o y a n n a к i s, o p . cit. 29 E. G. M a v r o y a n n a k i s , o p . cit.
30 B. D e t a n g e r i i n n op cit.
ło w y k ry w a ln e s k u tk i w zabytkach p o d d a w a n y c h tym zabiegom .
B. D etanger i w s p ó ła u to rz y 31 s tw ie rd z ili, że zm iany w y glą d u d re w n a brzozy p o ja w ia ją się przy d a w ka ch co najm niej 1 00 kGy. W ie lko ść ta o d p o w ia d a granicznej d aw ce, od której poczynając następuje g w a łto w n y sp a dek gęstości k o m ó rk o w y c h dre w n a sosny, co s tw ie rd z ili J. R aczkow ski i E. Fabisiak32. P ow yżej tej d a w k i następuje am orfizacja celulozy. W sp o m n ia n a daw ka je st o rząd w ie lk o ś c i w iększa od d a w k i granicznej dla in n y c h w ła ś c iw o ś c i d rew na (w z g lę d n e j w y trz y m a ło ś c i i zaw artości h o lo c e lu lo z y ). W tym m o m e n cie należy podkreślić, że zw alczanie za p o m o cą p ro m ie n io w a n ia gam m a o w a d ó w , g rz y b ó w i bakterii w pora żo n ych m ateriałach nie z a p o b ie ga p o n o w n e j in w a z ji s z k o d n ik ó w . Co w ię ce j, d a w ki ok. 5 kG y (n ie p o w o d u ją c e jeszcze zniszczenia d re w n a ) m ogą p o w o d o w a ć ja k o ś c io w e zm iany za w a rtych w nim białek, co czyni ten m ateriał jeszcze bardziej „p o ż y w n y m ” dla la rw spuszczela33.
Z d e zyn fe ko w a n e o b ie k ty p o w in n y w ię c uzysKać p rzyn a j m niej p ły tk ie nasycenie insektycydem w celu zabezpie czenia przed p o n o w n y m zasiedleniem przez o w a d y.
P R O M IE N IO W A N IE G AM M A
7. Zmiany zabarwienia szkia spowodowane różnymi dawkami
promieniowania gamma33 (fot. Z. Rajska)
7. Changes in the colour o f glass caused by various doses of
gamma radiation33
D aw ki do 10 kG y p o z o s ta w ia ły ró w n ie ż bez zm ian w ła ś c iw o ś c i m echaniczne papieru. N iestety, nie udało się odnaleźć w literaturze doniesień d o tyczą cych tk a n in , fu te r i n ie któ rych k le jó w . W g ranicach badanej d a w k i 5 kGy, ró w n ie ż m etale nie w yka zu ją zm ian w iz u a ln y c h 34. D o tyczy to także złoceń. N ależy się sp o d ziew a ć, że ró w n ie ż znacz nie w iększe d a w k i nie s p o w o d u ją tu ta j uszkodzeń.
31 B. D e t a n g e r, op cit.
32 J. R a c z k o w s k i , E. F a b i s i a k , Gęstość ścian komórko wych drewna sosny poddanego działaniu promieniowania gam ma. Ochrona drewna. XV Sympozjum, Rogów 2 6 -2 8 września 1990, W y d a w n ic tw o SGGW, Warszawa 1990, ss. 23-29.
33 G. B e c k e r , Der Einfluss des Eiweiss-Gehalts von Holz auf
des Hausbockklarven-Wachstum. „Z eitschrift für angewandte
E ntom ologie" 1963, nr 51. ss. 95 -10 9.
34 A. K r a j e w s к i. Fizyczne metody dezynsekcji drewna. D o ku mentacja eta pow o-koń cow a za lata 1 9 88 -198 9 dot, tematu PPT 3/88. Warszawa, listopad 1989.
N iestety, nie m ożna te g o p o w ie d z ie ć o w sz y s tk ic h m a te riałach. W raz ze w zrastającą d a w k ą p ro m ie n io w a n ia szkło w yka zu je rosnące zm ia n y k o lo ry s ty c z n e 35, przy czym za b a rw ie n ie zależy od c h e m iczn e g o składu te g o m ateriału i może być brunatne, niebieskie lu b żółte. O ile daw ka 0,5 kGy p o w o d u je bardzo nieznaczne p rzycie m n ie n ie szkła, to przy d a w ce 3,0 kG y je st o n o ju ż w yraźniejsze (rys. 8). Zm iany te (p rzyn a jm n ie j do p e w n e j w ie lk o ś c i d a w k i) są odw racalne. N ależy u su w a ć szkło z n a p ro m ie n io w a n y c h o b ie k tó w .
8. Schemat budowy urządzenia HW K-3 wytwarzającego promie niowanie gamma o wysokiej mocy dawki ( wg. M. Bär i współau
torów'‘V- Objaśnienia: 1 - źródło C37Cs) w pozycji spoczynkowej,
2 - segmenty korpusu z nieradioaktywnego uranu, obraca/ne względem siebie, z zamocowanymi rurami, w których źródła znajdują się w pozycji roboczej
8. Diagram o f the contruction o f the HW K-3 equipment which produces gamma radiation o f high doses (according to M. Bär and coauthors*') J - source C37Cs), 2 - segments o f the casing from non-radioactive uranium, mutually revo/vab/e, with fixed pipes in which the sources are located in working position
Stosowane źródła i urządzenia prom ienio
twórcze. Możliwości użycia promieniowania
gamma w Polsce
D otychczas w o c h ro n ie z a b y tk ó w w y k o rz y s ty w a n o d w a p ro m ie n io tw ó rc z e izo to p y. N ie w ą tp liw ie najw iększe zn a czenie ma tu k o b a lt (60C o) o trz y m y w a n y w reaktorach ją d ro w y c h , k a p s u łk o w a n y w g ilz y ze stali n ierdzew nej o p o d w ó jn y c h ściankach i półokresie życia 36 5 la t37. Ja k z te g o w y n ik a , co p e w ie n czas należy w y m ie n ia ć źródła w urządzeniu do n a p ro m ie n io w y w a n ia . K obaltem p o s łu g iw a ły się Francja, Grecja i C zechosłow acja, s to s u jąc go w kom orach jo n iz a c y jn y c h przeznaczonych do
35 М. В ä r i i n n i, op. cit.; W. U n g e r, op. cit.; A. K r a j e w s k i 1989, op. cit.
36 Półokres życia (okres półrozpadu) jest to czas, w którym radioaktyw ny piewiastek w po ło w ie rozpada się (jego radioak tyw ność spada o po ło w ę). W ielkość ta jest różna dla poszczegól nych izotopów pierw iastków radioaktywnych.
37 Z. P. Z a g ó r s k i , op. cit.
9 Szkic zasady posługiwania się urządzeniem HW K-3 podczas dezynsekcji budynku (w g M. B an współautoró w ). ob^ sn' e™ - 1 - urządzenie HWK-3. wytwarzające promieniowanie 2 -s ta n o wisko sterowania i obsługi z krótkotrwałym wstf P e.m
znionych pracowników. 3 - w ó z e k transportu ,
4 - przyłączenie do sieci elektrycznej 220 V. 5 - za°Patr* en' f
w sprężone powietrze umożliwiające sterowanie źródłami.
6 - przewody pneumatyczne. 7 - zamknięcie napromiemowywa- neoo obiektu 8 - dodatkowa osłona. 9 - strefa zamknięta A (zakaz wstępu). 10 - strefa zamknięta В (z możliwością krótkotrwałego wstępu dla obsługi). 11 - strefa kontrolowana (ograniczony wstęp)
q Diaarem o f the principle of using the HW K-3 equipment.during
the disinsection o f the building (•& % *« < >
) 1 - HWK-3, a source o f radiation, 2 - steering ar
service post, with limited entrance for entitled e^ ' 0^ 2 o v electric
S
i &
Ä
r
»
- controlled zone (lim ited access)
k o n s e rw a c ji z a b y tk ó w . D ru g ą su b sta n cją « V k o r ^ l y w ^ ną d o o c h ro n y d ó b r k u ltu ry je st ra d io a k ty w n y izo to p cezu p 37Cs)
N u k lid ten je st je d n y m z bardziej w y d a jn y c h p ro d u k tó w rozszczepienia ją d e r uranu. Półokres życia w y n o s i tu 3 lat, w ię c d o ła d o w y w a n ie '; urządzenia jo n iz u ją c e g o m oże
być d o k o n y w a n e rzadziej mz w w y p a d k u Co. J e d n a k ce w y k a z u je p o w a ż n ą n ie d o g o d n o ś ć - - C s - d o s ta r c a n y jest w postaci ła tw o rozpuszczalnego w w o d z ie c h lo rk u cezu38. Z n a jd u je się on w p ra w d z ie w p o d w ó jn y c h k a p s u ł kach ze stali n ie rd z e w n e j, ale istn ie je tu ta j w iększe m ebez-p ïc z e r ts îw o sz y b k ie g o skażenia wo d y o s io n o w e ,» na
sku te k u tra ty szczelności o p a k o w a n ia . J a k o ź ró d ło pro m ie n io tw ó rc z e w urządzeniu przeznaczonym do o c h ro n y 38 Z P Z a g ó r s к i, op. cit.
- Zródto może
w p o je m n ik u ze stali i ołowiu (KI4 także
H
S
r
s
r
Ä
idm U i (nie we wszystkich budynkach można więc zastosować te metodę).
d ó b r k u ltu ry 137Cs w y k o rz y s ta ły g o N ie m cy (b yła NRD^). E m ituje on p ro m ie n io w a n ie o m niejszej p rz e n ik liw o ś ć 1 P o d s ta w o w y m urządzeniem ra d ia cyjn ym w y k o rz y s ty w a nym d o ko n se rw a cji z a b y tk ó w jest kom ora jo n iza cyjn a . W szystkie w y m ie n io n e kraje p o słu g u ją ce się 60Co s to s o w a ły g o w tym ty p ie urządzenia. Plan ta kie g o ty p o w e g o urządzenia p rz e d s ta w io n o na rys. 5. K om ory jo n iz a c y jn e w y k o rz y s tu je się na szeroką skalę do w y ja ła w ia n ia ś ro d k ó w m edycznych, a d o n ie d a w n a także ż yw n o ści. Od d a w n a rozw ażano m o ż liw o ś ć w yk o rz y s ta n ia p ro m ie n io w a n ia gam m a w y tw a rz a n e g o w urządzeniach p o lo w y c h J D. B le tc h ly ju ż w 1961 r. rozw azał w a ru n k i p o s łu g iw a n ia się źródłem 60Co o ra d io a k ty w n o ś c i 1 kC. . U życie ta k ie g o przenośnego źródła o c e n ił ja ko m o ż liw e przy użyciu ok. 1 to n y o ło w iu na tarczę o ch ro n n ą (2 0 ,3 cm g ru b o ś c i) oraz o s ło n y tow arzyszące (1 5 ,2 cm g ru b o ś c i) lu b przy e w a k u a c ji lu d n o ś c i w pro m ie n iu ponad 1,5 km. W lip c u 1 9 7 9 r. w N iem czech (była N R D ) użyto P 'e rw - szego przenośnego urządzenia H W K -3 o p a rte g o na _ C s i w y p o s a ż o n e g o w trzy źródła o ra d io a k ty w n o ś c i 74 Bq (2 KC i) każde. D a w a ło to łączną ra d io a k ty w n o ś ć 2 20 T B q (6 k C i)42 Dla p o ró w n a n ia ra d io a k ty w n o ś ć źródła w ko^ m orze ra jo n iza cyjn e j w R oztokach k. Pragi w y n o s iła 66 T B q (z m o ż liw o ś c ią trz y k ro tn e g o w z m o c n ie n ia ) . JaKO m ateriału o s ło n o w e g o w urządzeniu H W K -3 użyto mera- d io a k ty w n e g o izo to p u uranu (rys. 8 ). P o słu g iw a n ie się tvm urządzeniem w ym a g a o d p o w ie d n ic h ś ro d k o w o s tro żności (rys. 9 ). M ożna tu d o dać, ze m im o uzyskania w 1 9 7 9 r. z g o d y P a ń s tw o w e g o Urzędu B ezpieczeństw a A to m o w e g o i O c h ro n y Przed P ro m ie n io w a n ie m , za in te re s o w a n i m usieli uzyskać ka żd o ra zo w o zgodę na próbę z użyciem p ro m ie n io w a n ia , ze w z g lę d u na za p e w n ie n ie b e zp iecze ń stw a ludzi i in n y c h is to t ż y w y c h 44. W ym agane d o d a tk o w e śro d ki o stro żn o ści (a zw łaszcza zw iązana z ty m strona p ro ce d u ra ln a ) czyn ią sto s o w a n ie przenoś n ych urządzeń p ro m ie n io tw ó rc z y c h bardziej u c ią ż liw y m . N ie w ą tliw ie dużym plusem jest tu n a to m ia st m o ż liw o ś ć n a p ro m ie n io w y w a n ia d u żych o b ie k to w , podczas g d y w ko m o ra ch jo n iz a c y jn y c h m ożna n a p ro m ie n io w a ć ty o o b ie k ty o najw iększej d łu g o ś c i 4 - 5 m45.
M o żn a za ryzyko w a ć stw ie rd ze n ie , że ś ro d o w is k o ko n s e r w a to rs k ie nie zdaje sobie sp ra w y z istn ie ją cych w Polsce m o ż liw o ś c i te c h n ic z n y c h w yk o rz y s ta n ia p ro m ie n io w a n ia gam m a do o c h ro n y z a b y tk ó w . W 1 9 8 8 r. lokalna prasa d o n io s ła o o fercie M ię d z y re s o rto w e g o In s ty tu tu T e ch n iki R adiacyjnej P o lite c h n ik i Ł ó d z k ie j w y b u d o w a n ia urządze nia p ro m ie n io tw ó rc z e g o do k o n se rw a cji d re w n a i k a m ie nia. 0 ile a u to ro w i n in ie jsze g o o p ra c o w a n ia w ia d o m o , p ro p o zycja ta pozostała bez echa. Być m oże zaw azy u d u ży koszt w y k o n a n ia ta k ie g o urządzenia, a cz k o lw ie k jest on p o ró w n y w a ln y z kosztam i b u d o w y k o m o ry do g a z o w a n ia . W s p o m n ia n y Instytu t d ysp o nu je tez d osyć o bszer ną fo k . 4 x 4 x 2.2 m ) ko m o rą jo n iz a c y jn ą z s'In ym zrôd em p ro m ie n io tw ó rc z y m (6°C o). Do n ie d aw n a rozf
zachęcające do korzystania z te g o urzą zeru .
o trzym a ł m .in. Zarząd i co n a jm n ie j d w a o d d ziały PP PKZ. O ile a u to ro w i w ia d o m o , ró w n ie ż ta p ro p o zycja pozostała
dr inż. Adam Krajewski Fundacja Ochrony Zabytków
bez o d p o w ie d z i.
40 Z P Z a g ó r s k i , op. cit.
« Ci (kiuri - od: Curie) - stara jednostka radioaktywności. Jednostka radioaktyw ności obow iązującą w układzie SI jest Bq (bekerel - od: Becquerel). 1 Bq - 1 s 1 Ci 3,7 x 10 q. 42 М. В ä r i i n n i, op. cit.
43 J. U r b a n , P. J u s t a, op. cit. 44 М. В ä r i i n n i, op. cit.
45 E. G. M a V r о y a n n a k i s, op. cit.
THE USE OF G A M M A RADIATION FOR THE PROTECTION OF M O N U M E N T S
The article deals w ith the elim ination of insects in monuments, and the structural strengthening of the porous material w h ic constitutes the base of the monuments. This procedure is conducted w ith the assistance of monomers and gamma f a c tio n The author reviews the over thirty-years old literature on the
subject and refers to his ow n experiences. The text is divided into five parts:
1) the exterm ination of insects w h ich damage monuments, 2) the exterm ination of harmful fun gi and bacteria,
3) the polym erization of monomers (the structural strengthening of w o od and stone); . 4) the im pact of gamma rays on substances w h ic h constitute the material of them monuments:
5) the presentation of sources of radiation, equipm ent used in the w orld and the existing technical possibilities for the application of radiation in order to protect monum ents in Poland.
1 ) The experiences of the author have been concentrated prim arily on the exterm ination of a number of species of insects w h ic h attack w o od , paper, fur and zoological museum c o lle c tions. The sensitivity of the insects to gamma radiation depends on the species, stage of development, dose of radiation, tem perature and other circumstances.
Recent publications contain the opinions of tw o schools of the exterm ination of insects w h ich cause technical damage to wood: the French-Czech school recommends doses of 0 ,2 5 -0 ,b küy, and the German school (based on experiences w ith A nodium punctatum ) advises a dose of 3 kGy. Since particular species of insects can reveal a greatly varying resistance to gamma radiatiom each one should be treated separately, w ith a suitably selected dosage On the one hand, this procedure makes it possible to obtain the required effect, and, on the other hand, to avoid excessive radiation of the m onum ent. Representatives of the Anobiidae, Ptinidae and Dermestidae fam ilies are regarded as the
most resilient. .
The sensitivity of the insects depends on the radiation dose (tig. 2) and the stage of developm ent (fig. 3). It decreases together w ith the developm ent of the insects, but doses w h ich make possible a speedy exterm ination of the larvae also considerably weaken the v ita lity of adult specimen. The rate of destruction of
insects radiated w ith doses w h ic h are fatal for the given species depends also on the tem perature in w h ic h they develop. The article should be treated as an in tro du cto ry outline w hich illustrates certain problems and ushers in a series o f detai e publications. The author continues his experiments on the extermination of a number of species of insects w h ic h attack monuments, and w o uld w illin g ly embark upon cooperation w ith institutions and persons interested in this problem^
2) The elim ination of soft rot fun gi calls for greater doses. Also in the case particular species reveal differing sensitivity. The doses can be considerably lowered by raising the temperature of the surrounding environm ent, as in the case of - isects. M ou ld s and bacteria demand larger doses of radiation (1 0 -1 8 kGy). 3) Still greater doses are required by the polym erization of substances used for the structural strengthening of w o o d (M ety- crylan of methyl, styrone, and acetate of vin y l) - from 2 0 -3 0 kGy. 4) Until now it has not been discovered whether gamma radiation, in doses indispensable for a rapid liquida tion of insects or the polym erization of resins, produces detectable effects in monuments subject to this treatment. For example, a decline in the mechanical properties of w ood, and a changed appearance of that material (according to research conducted by authors of other publications) occurs fo llo w in g doses of 1 000 kGy. The sole exception is glass (fig. 7) although, at least up to a certain dose, alternations caused by radiation are reversible. Nonetheless, glass should be removed from the radiated objects.
5) The application of the source of radiation and the technical solutions are described upon the example of Germany and Czechoslovakia. A t the moment, the conservation o f relatively small m onum ents (3 -4 metres long) in Poland is made possible w ith the use of the ionization chamber of the Interdepartmental Institute of Radiation Techniques in the Lodz Polytechnic. The source of radiation here is 60Co.
In the case of all types of sources and technical solutions, a definite problem is presented by the lack of un iform ity of the obtained radiation field.
Various conservation operations are illustrated by examples of undertakings conducted in France, Greece, Czechoslovakia and Germany.