Positronannihilationsspektroskopi avslöjar mikrostrukturella skillnader i Goryeo‑celadon från två ugnsområden

En titt inuti det berömda gröna porslinet

Celadon från Koreas Goryeo‑dynasti uppskattas för sin mjukt gröna glasyr och har länge delats upp i ”vardags”‑ och ”elit”‑föremål beroende på var den brändes. Men kan modern fysik verkligen se kvalitetsskillnader gömda i dessa århundraden gamla keramer? Denna studie tillämpar en högenergetisk teknik, mer känd från kärn‑ och materialvetenskap, för att undersöka om celadon från två stora ugnsregioner faktiskt skiljer sig under ytan.

Två ugnar, en stor fråga

Forskarna koncentrerade sig på celadon tillverkad i Haenam och Gangjin, två kustområden med ugnskomplex i sydvästra Korea som levererade sjöburna handelsgods under Goryeo‑dynastin. Historiska källor och arkeologiska fynd tyder på att Gangjin fungerade som ett statligt styrt, högkvalitativt produktionscentrum, medan Haenam producerade mer vardagliga, grövre kärl under en kortare period. Från undervattensfynd nära respektive region valde teamet tolv välbevarade skärvor, sex från varje ugnsområde, och ställde en enkel fråga: lämnar dessa två traditioner ett särskiljande fysiskt fingeravtryck i själva leran?

Konventionella tester hittar likheter

Först vände teamet sig till en uppsättning standardverktyg inom bevarandeteknik för att karaktärisera keramiken. Röntgenmetoder användes för att identifiera huvudmineralen och den övergripande kemiska sammansättningen i ler- och glasyrmassorna. Elektronmikroskopi gav närbilder av tvärsnitten och avslöjade glasyrtjocklek och synliga porer, medan en annan metod undersökte järnets form som hjälper till att styra glasyrens färg. Tillsammans gav dessa metoder en tydlig helhetsbild: både Haenam‑ och Gangjin‑kropparna bygger på likartad lera rik på kisel och aluminium och brändes tillräckligt varmt för att bilda samma centrala mineraler. Glasyren överlappar också starkt i sina huvudkomponenter och i järnbalansen som styr gröna och bruna toner. Mindre skillnader i vissa glasyringredienser framträdde, men inte tillräckligt för att entydigt sortera skärvorna efter region.

Ett nytt sätt att se dolda håligheter

För att gå bortom vad ögat och traditionella instrument kan se introducerade forskarna Doppler‑bredspektroskopi, en metod inom familjen positronannihilationstekniker. Istället för att titta på kornstorlek eller färg känner denna metod av extremt små tomrum i lerkroppen—vakansplatser och subnanometerporer som bildas och sluts under bränningen. En radioaktiv källa placerad mot skärvan skickar kortlivade partiklar in i keramiken; hur de försvinner bär information om hur tätt atomerna sitter och hur mycket ”fritt utrymme” som finns på mycket små skalor. Avgörande är att denna sond medelvärdesbildar över en stor volym och fångar varje fragments övergripande interna täthet snarare än bara några få mikroskopfält.

Defektmönster avslöjar regionala skillnader

Här skiljde sig de två ugnsgrupperna åt. En enskild mätstorhet från positronmetoden, känd som S‑parametern, skilde sig tydligt mellan Haenam‑ och Gangjin‑kropparna. Alla Gangjin‑prover klustrade vid lägre värden, vilket pekar på färre eller mindre dolda håligheter och en tätare mikrostruktur, medan alla Haenam‑prover låg vid högre värden, vilket indikerar mer öppet utrymme på de minsta skalorna. Statistiska tester visade att intervallen inte överlappade och att kontrasten mellan grupperna var stark, även om endast sex bitar från varje region mättes. Lika viktigt var att denna skillnad inte följde enkla kemiska indikatorer som förhållandet mellan glasbildande ingredienser i kroppen, vilket tyder på att bränningspraxis och sintring—hur leran packades och smälte samman under uppvärmning—spelade en större roll än receptet ensam.

Vad detta betyder för förståelsen av hantverket

För icke‑specialister är huvudbudskapet att teamet funnit ett sätt att ”höra” skillnader i hur historiska keramiker hanterade sina ugnar, även när lerecept och glasyrkemin ser nästan likadana ut. Den tätare interna strukturen i Gangjins celadonstycken stämmer överens med deras länge hållna rykte som högklassiga varor producerade under närmare officiell kontroll, medan Haenams mer öppna struktur speglar dess koppling till grövre produkter. Författarna varnar för att materialet är litet och att mer arbete, inklusive kontrollerad bränning av moderna provstycken, behövs innan man kan avläsa exakta temperaturer eller bränningsscheman från dessa mätningar. Ändå visar studien att positronbaserade metoder kan avslöja dolda strukturella signaturer i arkeologiska keramer och öppna ett nytt fönster mot hur hantverkares val för flera århundraden sedan formade kvaliteten och karaktären hos de föremål vi beundrar idag.

Citering: 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

Nyckelord: Goryeo celadon, bevarandeteknik, keramiskt mikrostruktur, positronannihilation, ugnsteknik