Determinación de la temperatura de cocción de fragmentos cerámicos del centro arqueológico de Yumina usando el método de termoluminiscencia (TL) y resonancia paramagnética electrónica (EPR)

Abstract

En el presente trabajo se determinó la temperatura de cocción de fragmentos cerámicos del centro arqueológico de Yumina ubicado en el distrito de Socabaya Arequipa-Perú. Los resultados de este trabajo permitirán a los arqueólogos tener una mayor comprensión en estudios de cerámicas arqueológicas. La determinación de la temperatura de cocción por los métodos de termoluminiscencia y resonancia paramagnética electrónica, se basa en realizar diferentes tratamientos térmicos a la muestra, considerando que la muestra presentara una estabilidad en su sensitividad por debajo de la temperatura de cocción y una inestabilidad por encima de la temperatura de cocción. Los fragmentos de la cerámica fueron triturados para obtener granos de tamaño entre 90 µm a 250 µm y se separaron para la termoluminiscencia aquellos que se encuentran entre 150 µm a 250 µm. Luego se aplicó un tratamiento químico a los granos entre 150 µm a 250 µm para obtener granos de cuarzo. Asimismo se obtuvieron los granos de cerámica entre 90 µm a 150 µm para la resonancia paramagnética electrónica. Las muestras para termoluminiscencia fueron sometidas a temperaturas de tratamiento térmico de 400, 450, 500, 550, 580, 600, 630, 660 y 700 °C durante 30 minutos. Luego fueron irradiadas con una dosis gamma de 10 Gy para finalmente obtener las medidas de las curvas de emisión termoluminiscente. Los resultados experimentales muestran que la intensidad termoluminiscentes es estable para muestras con tratamiento térmico entre 400 a 550 °C. Sin embargo se observa un cambio brusco en la intensidad para las muestras con tratamiento térmico entre 580 a 700 °C. Esto implica una inestabilidad en la sensitividad de la muestra para tratamientos térmicos mayores a 580 °C y una estabilidad para tratamientos térmicos entre 400 a 550 °C Las medidas del espectro de resonancia paramagnética electrónica de los granos de cerámica presentan señales para las muestras típicas del Fe3+. Los resultados experimentales muestran que el factor g del Fe3+ no cambia para las muestras que fueron sometidas a tratamientos térmicos entre 400 a 550 °C. Sin embargo, para las muestras que fueron sometidas a tratamientos térmicos mayores de 600 °C se observó un desplazamiento en el factor g. Esto implica que la temperatura de cocción del material cerámico se encuentra entre 550 a 600 °C. La dosis acumulada se determinó por el método de regeneración, la cual se relaciona con la temperatura de tratamiento térmico. La muestra de cuarzo extraído de un fragmento cerámico fue sometida a un tratamiento térmico de 400 °C por media hora y fueron irradiadas con dosis gamma entre 2 a 20 Gy. Una gráfica de la intensidad termoluminiscente en función de la dosis nos permitió determinar la dosis acumulada de dicha muestra. El resultado fue de 18.09 Gy de dosis acumulada por el método de regeneración para la muestra con tratamiento térmico a 400 °C por media hora. Otra muestra fue sometida a tratamiento térmico a 700 °C por media hora y se irradio con dosis gamma entre 2 a 20 Gy. Una gráfica de la intensidad termoluminiscente en función de la dosis nos permitió determinar una dosis acumulada de 7.02 Gy. Esta diferencia de dosis acumulada por la muestra con tratamiento térmico a 400 °C y 700 °C implica una fuerte dependencia del tratamiento térmico con la dosis acumulada.