Fotografias tiradas pelos pesquisadores de uma réplica e uma moeda autêntica. Crédito. Imagem de moedas antigas com vigas de nêutrons de baixa energia, pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) e seus colegas demonstraram um método para distinguir moedas centenárias dos falsos. Autenticar moedas é fundamental porque os cientistas confiam neles para narrar os desenvolvimentos econômicos, políticos e científicos das nações. Pesquisadores do NIST Youngju Kim, Daniel Hussey, e seus colegas escolheram nêutrons para examinar duas moedas coreanas — uma cunhada nas 1800 s, a outra uma réplica — porque estas partículas subatômicas penetram metais pesados, como cobre, ferro e chumbo, e interagem fortemente com compostos que contêm hidrogênio que se formam como subproduto da corrosão. A localização e o padrão de corrosão dentro das duas moedas, ambas compostas por ligas de cobre, forneceram marcas para verificar a idade delas.
Os neutrões podem passar por metais pesados, mas são bloqueados por compostos com hidrógeno formados por corrosão. Crédito: A equipe utilizou duas técnicas de imagem complementares. Um dos métodos, conhecido como tomografia de nêutrons, usa um feixe de nêutrons para tirar uma série de imagens bidimensionais de um objeto de diferentes perspectivas enquanto o objeto gira. Assim como em um exame CT de raios X, estes instantâneos bidimensionais são combinados para revelar a estrutura tridimensional das moedas.
O outro método, conhecido como interferometria de grade de nêutrons, registra nêutrons espalhados em pequenos ângulos e casas em microestruturas, tais como pitting e poros dentro das moedas, que são sinais de corrosão. Animação do processo de tomografia. 2 D Os instantâneos da moeda giratória são combinados em uma imagem 3 D que revela a estrutura interna. Crédito:.
Na moeda autêntica, os pesquisadores descobriram que a corrosão tinha penetrado profundamente no corpo, indicando que a degradação foi um processo gradual que ocorreu ao longo de muitas décadas. Em contrapartida, a corrosão na réplica cunhada recentemente foi confinada principalmente à superfície, consistente com a corrosão rápida durante um curto período de tempo. Os pesquisadores descobriram que a corrosão penetrava muito mais profundamente na moeda autêntica. Crédito:.
A equipe também usou interferometria de grades de neutrões para examinar o tamanho dos poros dentro das moedas, o que forneceu outro método para distinguir entre a moeda histórica e a falsa. Os poros são criados quando as moedas enterradas no solo ou expostas à umidade interagem quimicamente com o seu ambiente. A interação faz com que compostos metálicos saiam das moedas, deixando para trás buracos de tamanho milimétrico. No entanto, ao passar o tempo, os compostos no ambiente começam a penetrar as moedas. Estes compostos, que incluem subprodutos da corrosão, como carbonatos de cobre, sulfatos e cloretos, empacotam e preenchem os poros, diminuindo o seu tamanho. Na verdade, a imagem revelou que a moeda histórica, que foi exposta ao seu ambiente por um período de tempo muito mais longo, tinha poros muito menores, apenas micrómetros para nanometros de tamanho, em comparação com os poros de tamanho milímetro na réplica.
Em uma moeda autêntica, os poros que se desenvolvem como resultado da exposição ambiental têm tempo para preencher novamente. Crédito: Os pesquisadores, que incluem cientistas da Universidade de Maryland em College Park, da Universidade de Tennessee em Knoxville, da Universidade Nacional de Pusan em Busan, Coreia do Sul, da Universidade Nacional de Património da Coreia em Buyeo, e do Instituto de Pesquisa em Energia Atómica da Coreia em Daejeon, relataram seu trabalho online em Relatórios Científicos em abril __ZXQNUMD_.
Com seu estudo inicial um sucesso, os cientistas planejam continuar seu trabalho com um maior fornecimento de moedas coreanas. Eles enfatizam que sua técnica pode ser aplicada a uma gama mais ampla de artefatos metálicos de uma diversidade de culturas. Os métodos de imagem de neutrões também podem ajudar os esforços de conservação, determinando a quantidade e localizações da corrosão em moedas autênticas. A imagem pode sugerir áreas das moedas que precisam de um revestimento protetor, por exemplo.
A equipe utilizou o reator de pesquisa NIST em Gaithersburg, Md., para gerar os feixes de neutrões. Com essa instalação fechada até 2026, os pesquisadores estão continuando seu trabalho com um reator de pesquisa na Coreia do Sul. Papel: Y. Kim, M. C. Daugherty, D. S. Hussey, J. M. LaManna, D. L. Jacobson, C. M. Lobo, P. A. Kienzle, D. Kim, S. W. Lee, M. Han, H. Choo, J. Kim, T. Kim. Aplicação de interferometria de grade de neutrões e tomografia para estudar moedas de cobre coreanas antigas. Relatórios Científicos, publicado online em abril 28, 2025, vol. 15, número do artigo: 14848. 41598-025-_ZXQNUMM__-x.