פיסת עופרת מתל דור, מלפני כ-2,500 שנה. החוקרים יצרו גרף, המתאר את הקשר בין גיל העופרת לכמות תוצרי האיכול שנמצאו על פניה. תצלום: מעבדת הצילום, מכון ויצמן
קישור ישיר לדף זה: https://www.hayadan.org.il/oferet1.html
תקופות העופרת מאת רן שפירא, הארץ
קצב האיכול האטי של עופרת הפך אותה למתכת רבת שימושים לפני אלפי שנים. בחפירות ארכיאולוגיות רבות נמצאו רעפים, צינורות ומשקולות עשויים עופרת. בעופרת השתמשו גם לציפוי אוניות, כדי למנוע הידבקות של אצות, קונכיות ורכיכות.
עופרת שעברה תהליכי איכול (קורוזיה) שונה בתכונותיה הפיסיקליות מעופרת שלא אוכלה. ההבדלים ניכרים במיוחד כשהעופרת נמצאת במצב של מוליכות-על. חומרים מוליכי-על ניחנו בשתי תכונות עיקריות – חשמל זורם בהם ללא התנגדות והם דוחים מתוכם שדה מגנטי.
כדי להפוך עופרת למוליך-על, יש לקרר אותה לטמפרטורה של 266 מעלות צלסיוס מתחת לאפס (7.2 מעלות קלווין). בעוד שהעופרת נהפכת למוליך-על, תוצרי האיכול שהצטברו על פניה נותרים במצב רגיל.
פרופ' שמעון רייך מהמחלקה לחומרים ופני שטח במכון ויצמן פיתח שיטה לתארוך עופרת שנמצאה בחפירות ארכיאולוגיות, המבוססת על השוני בין ההתנהגות המגנטית של עופרת בטמפרטורות נמוכות מאוד לבין ההתנהגות המגנטית של תוצרי האיכול שלה.
ד”ר שריאל שלו, ארכיאולוג מהחוג לציוויליזציות ימיות באוניברסיטת חיפה, העוסק בחקר חומרים עתיקים במרכז קימל למדעי הארכיאולוגיה במכון ויצמן, סייע לפרופ' רייך באיסוף מידע וסיפק לו עופרת משני אתרים ארכיאולוגיים – תל דור וקיסריה. רוב החפצים שבהם נעשה שימוש היו לוחיות עופרת, ששימשו כמשקולות דיג בתקופה הפרסית (לפני כ-2,500
שנה), בתקופה הביזנטית ובתקופת הצלבנים. החיצים בהם שתמשו החוקרים היו מתוארכים היטב, בהתאם לשכבה ולאתר שבהם נמצאו.
יחד עם ד”ר גריגורי לייטוס, מטלורג במחלקה לחומרים ופני שטח במכון ויצמן, בדק פרופ' רייך את תכונותיהם המגנטיות של חפצי העופרת. הבדיקות נעשו בטמפרטורה שבה העופרת היא מוליך-על, וכך התקבל מידע על כמות העופרת הלא מאוכלת שבכל חפץ. בשלב השני נשקלו החפצים בטמפרטורת החדר, כדי לדעת את המאסה הכוללת שלהם – עופרת ותוצרי האיכול גם יחד.
ההפרש בין מאסת החפץ בטמפרטורה רגילה למאסה של העופרת שנמדדה במצב של מוליכות-על הוא המאסה של תוצרי האיכול שבכל חפץ.
החוקרים יצרו גרף, המתאר את הקשר בין גיל העופרת לכמות תוצרי האיכול שנמצאו על פניה. בעתיד יוכלו ארכיאולוגים להיעזר בגרף זה ובשיטה החדשה כדי לקבוע את גילם של חפצי עופרת שנמצאו בחפירות.
פרופ' רייך וד”ר שלו אומרים כי השיטה החדשה היא הראשונה לתארוך מתכות ואינה תלויה בממצאים אורגניים. שיטת התארוך היחידה הקיימת, המבוססת על חומרים שנמצאו בחפירות ולא על היקשים של זמן, מקום, טכנולוגיה, ארכיטקטורה, אמנות, וכדומה, היא באמצעות מדידה של איזוטופ פחמן .14 איזוטופ זה נוצר בכל גוף אורגני (צמח או בעל חיים) והוא הולך ודועך מיום מותו. כמות האיזוטופ שנותרה בשרידיהם של בעלי חיים או צמחים מאפשרת לקבוע כמה זמן חלף מאז מותם.
בכוונתו של ד”ר שלו לבדוק את ההתאמה בין שתי השיטות, באמצעות השוואה בין חלקי עופרת לחלקי עץ שנמצאו באוניות עתיקות בקיסריה ובדור. את העץ יתארכו במדידת פחמן ,14 את העופרת בשיטה החדשה. התאמה טובה של שני התאריכים תיתן חיזוק נוסף לשיטה החדשה לתארוך חפצי עופרת.
פרופ' רייך ועמיתיו שוקדים עכשיו על מדידה של דוגמאות עופרת נוספות, ממקורות שונים, כדי לצמצם את טווח הטעות של השיטה החדשה. בשלב זה טווח הטעות במדידות בשיטה זו הוא כ-200 שנה. ככל שירבו דוגמאות העופרת כך יצטמצם טווח הטעות.
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~634830370~~~26&SiteName=hayadan
