Doktor Zuzanna Kabacińska marzy o założeniu pierwszego laboratorium datowania EPR w Polsce. Grant z NAWA, który zdobyła, jest pierwszym krokiem do spełnienia tego marzenia.
Zuzanna Kabacińska należy do naukowców, którzy potrafią łączyć nauki przyrodnicze z humanistyką. Ukończyła fizykę ze specjalnością nanotechnologia, zaliczyła przedmioty z geologii i zrobiła licencjat z archeologii. Potem był doktorat z fizyki w ramach projektu realizowanego częściowo w Centrum NanoBioMedycznym.
Wkrótce przed młodą badaczką pojawiły się nowe, ekscytujące możliwości. Na kilka lat wyjechała ona do Rumunii, gdzie uczestniczyła w dwóch grantach ERC pozyskanych przez prof. Alidę Timar-Gabor z Uniwersytetu Babeșa i Bolyaia w Klużu-Napoce (Transylwania). Pierwszy z grantów był związany z datowaniem osadów lessowych metodami EPR, czyli elektronowego rezonansu paramagnetycznego, oraz metodami luminescencyjnymi. – Zdobyłam dobre przygotowanie i dowiedziałam się, jak powinno wyglądać laboratorium datowania – mówi naukowczyni.
Zobacz też: Prof. UAM Mirosław Makohonienko. Archiwum zapisane w torfie
Warto dodać, że jak dotąd w Polsce nie powstało laboratorium datowania EPR. Marzeniem dr Kabacińskiej jest powołanie go na UAM. Ten cel może się urzeczywistnić – pierwszym krokiem jest grant, który badaczka pozyskała z programu Polskie Powroty NAWA. Jej projekt uzyskał maksymalną liczbę punktów.
– Program jest adresowany do polskich naukowców, którzy spędzili trochę czasu za granicą i chcą wrócić do kraju, co wcale nie jest prostą sprawą. Mogłam z niego skorzystać w kategorii młody naukowiec, ponieważ w czerwcu minęło siedem lat, odkąd obroniłam doktorat. Bardzo dobrze zgrało się to z sytuacją w Instytucie Geologii UAM, gdzie niedawno została utworzona Pracownia Geochronologii, kierowana przez prof. UAM Danutę Michalską. Mój projekt świetnie wpisuje się w misję pracowni – uważa dr Kabacińska.
W swoim projekcie dr Kabacińska zajmie się między innymi doprecyzowaniem metod datowania na poziomie preparatyki próbek, samych pomiarów i ich interpretacji, by można było uzyskać jak najdokładniejsze wyniki oddające wiek badanych materiałów.
Od dawna świat zna metodę radiowęglową, która zakłada badanie izotopu węgla 14C. Metoda EPR pozwala na datowanie dużo starszych materiałów krystalicznych, również tych niezawierających węgla. W strukturze każdego materiału krystalicznego są defekty, które działają jak pułapki, gdy materiał jest narażony na promieniowanie pierwiastków występujących w przyrodzie.
– Elektrony są wzbudzane, opuszczają naturalne położenie i łapią się w te pułapki. Im dłużej materiał jest wystawiony na działanie promieniowania, tym więcej jest „spułapkowanych” ładunków – wyjaśnia badaczka. – Mierząc sygnał pochodzący od tych ładunków za pomocą EPR lub metod luminescencyjnych, jesteśmy w stanie powiedzieć, jaką dawkę materiał zaabsorbował, kiedy był pogrzebany. Żeby to przeliczyć na lata, musimy wiedzieć, jaka jest aktywność promieniotwórcza na terenie, z którego pobrano próbkę.
Zuzanna Kabacińska w ramach projektu zajmie się zaprawami i tynkami. Kamienie lub cegły mogą być wykorzystane wiele razy, jednak zapraw używa się tylko raz, dlatego ich wiek łączy się z momentem powstania budynku. W pierwszym etapie badaczka przeprowadzi analizę próbek pochodzących z Polski oraz z innych krajów, wydatowanych przez prof. Michalską metodą radiowęglową; w drugim naukowczynie same zrobią zaprawy w laboratorium i będą obserwować, jak sygnał narasta z dawką promieniowania, a w trzecim skupią się na zaprawach pobranych w celu datowania EPR. Próbki takie powinny być przygotowywane w ciemnościach, ponieważ słońce zeruje sygnały.
– Będę współpracować z dr Petrą Urbanovą z Francji, która datuje zaprawy metodą OSL (optycznie stymulowanej luminescencji). Ta metoda ma podobne wytyczne, dlatego wiem, że będą one dobrze przygotowane. Doktor Urbanová udostępni mi próbki ze stanowisk z Francji, Chorwacji i Włoch – zapowiada badaczka.
Jak dotąd nikt nie datował metodą EPR zapraw murarskich i praktycznie nie ma przykładów datowania EPR węglanów młodszych niż 10 tysięcy lat. Próbki badane przez dr Kabacińską są młodsze, co stanowi największe wyzwanie. Jednak niezależnie od ostatecznych wyników naukowczyni zgromadzi wiele informacji na temat samych próbek.
– Nawet jeśli okaże się, że jakiejś próbki nie można datować, to będziemy starać się odpowiedzieć na pytanie: dlaczego? Czy to zależy od składu, czy miejsca pobrania? To pozwoli w przyszłości zawęzić nasze poszukiwania do tych, które spełniają wytyczne, dzięki czemu zwiększają prawdopodobieństwo sukcesu – informuje badaczka.
Jeśli na UAM powstanie laboratorium datowania EPR, archeolodzy i geolodzy mogliby w nim datować różne rodzaje materiałów: węglany, kwarc, kości, zęby. W tym projekcie Zuzanna Kabacińska wykona pomiary próbek w laboratorium w Rumunii lub na Wydziale Fizyki UAM. W kolejnych będzie się starać o zakup sprzętu.
