La spettroscopia di annichilazione dei positroni rivela differenze microstrutturali nella celadon Goryeo di due regioni di fornaci

Uno sguardo all’interno del celebre verde

La celadon della dinastia Goryeo coreana è apprezzata per la sua smaltatura verde tenue ed è da tempo suddivisa in ceramiche «quotidiane» e «d’élite» in base al luogo di cottura. Ma la fisica moderna può davvero rilevare differenze di qualità nascoste all’interno di queste ceramiche secolari? Questo studio applica una tecnica ad alta energia, più nota nella fisica nucleare e nei materiali, per verificare se la celadon prodotta in due importanti regioni di fornace differisca effettivamente sotto la superficie.

Due fornaci, una grande domanda

I ricercatori si sono concentrati sulla celadon prodotta a Haenam e Gangjin, due complessi di fornaci costiere nel sud‑ovest della Corea che rifornivano il commercio via mare durante la dinastia Goryeo. Documenti storici e ritrovamenti archeologici suggeriscono che Gangjin operasse come centro di produzione statale e di alta qualità, mentre Haenam producesse recipienti più comuni e grossolani per un periodo più breve. Dai reperti sommersi vicini a ciascuna regione il team ha selezionato dodici frammenti ben conservati, sei per area di fornace, e si è posto una domanda semplice: queste due tradizioni lasciano un’impronta fisica distinta nell’argilla stessa?

I test convenzionali trovano somiglianze

Per prima cosa il team ha utilizzato una serie di strumenti standard impiegati nella scienza del patrimonio per caratterizzare le ceramiche. Metodi a raggi X sono stati usati per identificare i minerali principali e la composizione chimica complessiva dei corpi di argilla e degli smalti. La microscopia elettronica ha fornito immagini ravvicinate delle sezioni trasversali, rivelando lo spessore dello smalto e i pori visibili, mentre un’altra tecnica ha indagato la forma del ferro che contribuisce al controllo del colore dello smalto. Complessivamente, questi metodi hanno disegnato un quadro chiaro: sia i corpi di Haenam che quelli di Gangjin si basano su argille simili, ricche di silice e allumina, cotte a temperature sufficienti per formare gli stessi minerali chiave. Anche gli smalti si sovrappongono fortemente nei componenti principali e nell’equilibrio del ferro che governa i toni verdi e bruni. Sono emerse piccole differenze in alcuni ingredienti dello smalto, ma non abbastanza per distinguere nettamente i frammenti in base alla regione.

Un nuovo modo per vedere i vuoti nascosti

Per andare oltre ciò che l’occhio e gli strumenti tradizionali possono vedere, i ricercatori hanno introdotto la spettroscopia di allargamento Doppler, appartenente alla famiglia delle tecniche di annichilazione dei positroni. Anziché osservare la dimensione dei grani o il colore, questo metodo rileva minuscoli spazi vuoti all’interno del corpo ceramico—vacanze e pori sub‑nanometrici che si formano e si chiudono durante la cottura. Una sorgente radioattiva posta a contatto con il frammento invia particelle di breve durata nella ceramica; il modo in cui queste scompaiono trasmette informazioni su quanto siano compatti gli atomi e su quanta «spazio libero» esista a scale estremamente ridotte. In modo cruciale, questa sonda fa una media su un volume ampio, catturando la compattezza interna complessiva di ciascun frammento anziché solo pochi campi visivi microscopici.

I modelli di difetto rivelano differenze regionali

Qui i due gruppi di fornaci si sono finalmente separati. Una singola misura della tecnica a positroni, nota come parametro S, differiva in modo chiaro tra i corpi di Haenam e Gangjin. Tutti i campioni di Gangjin si raggruppavano su valori più bassi, indicando meno o più piccoli vuoti nascosti e una microstruttura più densa, mentre tutti i campioni di Haenam si collocavano su valori più alti, a indicare maggiore spazio aperto alle scale più piccole. I test statistici hanno mostrato che gli intervalli non si sovrapponevano e che il contrasto tra i gruppi era forte, nonostante siano stati misurati solo sei pezzi per regione. Non meno importante, questo contrasto non si allineava con indicatori chimici semplici come il rapporto di ingredienti formanti vetro nel corpo, suggerendo che le pratiche di cottura e la sinterizzazione—come l’argilla si è compattata e fusa durante il riscaldamento—hanno giocato un ruolo maggiore rispetto alla sola ricetta.

Cosa significa per la comprensione dell’artigianato

Per i non specialisti, il messaggio chiave è che il team ha trovato un modo per «sentire» le differenze nel modo in cui i vasai storici gestivano le loro fornaci, anche quando la ricetta dell’argilla e la chimica dello smalto sembrano quasi identiche. La struttura interna più densa dei pezzi di celadon di Gangjin corrisponde alla loro reputazione di lunga data come ceramiche di alta qualità prodotte sotto un controllo ufficiale più stretto, mentre la struttura più aperta di Haenam rispecchia la sua associazione a prodotti più grossolani. Gli autori avvertono che il campione è piccolo e che servono ulteriori lavori, inclusa la cottura controllata di pezzi di prova moderni, prima di poter dedurre temperature specifiche o regimi di cottura da queste misure. Tuttavia, lo studio mostra che i metodi basati sui positroni possono scoprire firme strutturali nascoste nelle ceramiche archeologiche, aprendo una nuova finestra su come le scelte fatte dagli artigiani secoli fa abbiano plasmato la qualità e il carattere degli oggetti che ammiriamo oggi.

Citazione: Jeong, Y., Choi, H., Han, M.S. et al. Positron annihilation spectroscopy reveals microstructural differences in Goryeo celadon from two kiln regions. npj Herit. Sci. 14, 228 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02500-z

Parole chiave: Celadon Goryeo, scienza del patrimonio, microstruttura ceramica, annichilazione di positroni, tecnologia delle fornaci