SUPERGELEIDING LOOD KOMT ARCHEOLOGEN VAN PAS BIJ DATERINGEN

Supergeleiding, het verschijnsel dat een metaal beneden een bepaalde overgangstemperatuur iedere weerstand voor elektrische stroom verliest, kan archeologen helpen bij het dateren van voorwerpen waarin lood is verwerkt. De nieuwe dateringsmethode is ontwikkeld door de fysicus Shimon Reich, de metallurgist Grigori Leitus en de archeoloog Sariel Shalev, allen verbonden aan het Israelische Weizmann Instituut. Tot nu toe was geen methode voorhanden om de ouderdom van loden objecten direct te bepalen (New Journal of Physics 5, 2003).

Lood is een metaal dat in een normale omgeving slechts langzaam corrodeert tot loodoxide en loodcarbonaat. In tegenstelling tot deze corrosieproducten is lood een supergeleider, mits afgekoeld tot een temperatuur van 7,2 graden boven het absolute nulpunt (-273 °C). Beneden die temperatuur is de magnetisatie van lood (de reactie op een uitwendig magnetisch veld) zeer veel groter dan die van de corrosieproducten. Dit komt doordat in de supergeleidende toestand het lood ieder magnetisch veld `buiten de deur houdt': het zogeheten Meissner-effect. Op dit verschil in magnetisatie is de dateringsmethode van Reich en zijn collega's gebaseerd.

De Israëli's begonnen met het meten van de magnetisatie van kleine schijfjes materiaal afkomstig uit diverse objecten waarvan de ouderdom langs andere weg goed bekend was. Het ging om objecten die in Ter-Dor waren opgegraven, waaronder 2500 jaar oude Perzische voorwerpen en voorwerpen uit de tijd van de kruistochten. Ook hedendaagse objecten werden doorgemeten. Uit het magnetische signaal viel steeds de massa van het aanwezige lood af te leiden. Weging van de voorwerpen gaf de totale massa, waarmee de massa van de corrosieproducten alleen ook bekend was.

Toen vervolgens de massa van de corrieproducten in een grafiek werd uitgezet tegen de ouderdom, bleek dat een vrijwel lineair verband op te leveren. Andersom valt uit deze ijkgrafiek de ouderdom van een onbekend loodhoudend voorwerp aan de hand van het percentage corrosieproducten af te lezen.

De nieuwe dateringsmethode is in principe niet-destructief: het is niet nodig de corrosieproducten mechanisch of chemisch van het zuivere lood te scheiden. Bovendien is de relatieve nauwkeurigheid bij oudere voorwerpen juist hoger: de hoeveelheid corrosiemateriaal neemt steeds toe. Blijft de vraag of archeologen ertoe bereid zijn hun kostbare loden pijpen, munten of flessen in vloeibaar helium te laten onderdompelen.