Search

In questo lavoro sono presentate le misure effettuate tramite rilassometria NMR su campioni costituiti da una matrice gelatinosa drogata con ioni ferrosi comunemente chiamati dosimetri gel di tipo Fricke (FXG). La dosimetria con gel Fricke si basa sulla ossidazione degli ioni ferrosi (Fe2+) in ioni ferrici (Fe3+) all’interno di una matrice gelatinosa a seguito di irraggiamento (Schreiner, 2004). Tale processo è fortemente dipendente dalla dose somministrata (Marrale, 2014a). I dosimetri di Fricke sono tessuto-equivalenti, rispondono ad ogni tipo di radiazione ionizzante ed, assumendo la forma del contenitore in cui avviene la gelificazione, possono essere utilizzati per studiare l’effetto delle radiazioni su fantocci antropomorfi da essi costituiti. Inoltre, la matrice di gel rallenta la diffusione degli ioni ferrosi (Fe2+) e ferrici (Fe3+) in modo che, se il gel viene analizzato entro un paio di ore dall’irraggiamento, gli ioni ferrici rimangono prossimi al loro punto di produzione. Inoltre, il gel favorisce l’ossidazione degli ioni ferrosi durante l'irraggiamento, in modo da aumentare la resa chimica degli ioni ferrici e quindi la sensibilità dei dosimetri. Lo scopo di questo lavoro è l'analisi tramite risonanza magnetica nucleare (NMR) delle proprietà di rilassamento protonico dei gel dosimetrici da noi preparati al variare della concentrazione dei centri paramagnetici (Fe3+) prodotti al variare della dose di irraggiamento. I gel Fricke sono stati irradiati con fasci di fotoni (LINAC) nel range clinico tra 0 e 20 Gy. Le analisi NMR sono state affiancate da acquisizioni di imaging a Risonanza Magnetica Nucleare (MRI) utilizzata in ambito ospedaliero (Galante, 2008). Per valutare la sensibilità a fotoni, abbiamo studiato la dipendenza dei tempi di rilassamento nucleari dalla dose, dalla concentrazione di solfato di ammonio ferroso contenuto all’interno dei gel e dalla presenza di indicatori ottici degli ioni metallici. Inoltre, è stata monitorata la stabilità del segnale per diversi giorni dopo l'irraggiamento. Le acquisizioni MRI sono state finalizzate alla mappatura 3D della dose su fantocci estesi. Vengono presentati e discussi i risultati ottenuti in relazione ad applicazioni dei dosimetri gel Fricke in ambito radioterapico. Questo lavoro evidenzia come valutazioni dosimetriche non possono prescindere dall’ottimizzazione della concentrazione degli additivi.

An integrated analytical approach can be useful to study the effectiveness of preservation treatment for Carrara marble surfaces, carried out for testing commercial products which are based on nano-structured silica oxides. Variation in hydrophobic properties, porosity distribution, and chemical composition of treated surfaces have been studied. With this aim, contact angle evaluation, NMR, XRF measurements have been used. Changes of above mentioned physical and chemical characteristics have been evaluated before and after aging in saline chamber of the treated and untreated samples. Moreover, the effectiveness of ultrasonic treatment in “safe” removal of the products from treated surfaces has been evaluated by XRF measurements, studying results by the PC analysis. Results show that some of tested products enhanced the required properties, while some other do not, hence their use should be avoided in the field of CH. Regarding the analysed stone sample, a “safe” removal of product from treated surfaces is possible by using ultrasound probe.

The use of nanoproducts in the Cultural Heritage (CH) field requires great sensitivity and responsibility and, above all, analytical research and studies evaluating effectively their potential use. In order to evaluate the capability of nanostructured protective in the CH field, limestone materials of historical-artistic interest were treated and then studied. The study focuses on the non-invasive evaluation of samples stone, of interest in the CH field, their surface has been tested with nanostructured products. In particular, samples of limestone of Favara (Sicily) have been studied, before and after artificial aging. The analytical methodology involved X-ray fluorescence measurements, in order to evaluate the elemental composition differences between treated and untreated samples; spectrophotometric measurements to determine the colour changes due to the protective application, contact angle estimations on the untreated/treated surfaces and, finally, evaluation of the amount of the absorbed water by capillarity. The samples were, also, artificially aged inside a microclimate chamber, in order to evaluate how the waterproofer properties of the nanostructured products are affected by temperature and humidity. The investigation, repeated after saline chamber, allowed to evaluate the treatments effectiveness and, in particular, their persistence after aging through Si presence/absence, selected as a XRF marker of nanostructured protective layer.