Een heilige in de reactor

Maak een schilderij tijdelijk radioactief en oorspronkelijke kleuren en onderlagen worden zichtbaar. De proef op de som is in Petten genomen met een portret van kerst-evangelist Lucas....

Toch nog een kerstverhaal, niet ván een van de evangelisten maar juist óver een van hen, over een schilderij van Lucas, de schrijver van het kerstevangelie. Het schilderij, met een weelderig gekleurde Lucas, is gemaakt door Hendrick ter Brugghen, een zeventiende-eeuwse schilder.

Zijn Heilige Lucas is in de lage-fluxreactor (LFR) in Petten bestraald, en de afgelopen maanden onderzocht. Met die methode konden de oorspronkelijke kleurstelling van het werk en de onderlagen, de eerste aanzetten van de schilder, worden achterhaald. Interessant uit kunsthistorisch oogpunt, maar ook leerzaam voor de restaurateur die inmiddels aan de slag is gegaan met het in de loop der eeuwen flink verkleurde schilderij.

Ter Brugghen behoorde tot de Utrechtse school. Hij liet zich na een langdurig verblijf in Noord-Italië inspireren door de realistische schilderwijze van Caravaggio, door het gebruik van extreem licht/donker-contrasten.

In 1621 schilderde Ter Brugghen de vier evangelisten, ieder met een mantel in een eigen heldere kleur: Mattheus, Johannes en Marcus in respectievelijk geel, groen en rood. Die drie schilderijen, topstukken die sinds driehonderd jaar in het bezit zijn van het historisch museum De Waag in Deventer, zijn wat kleurstelling betreft in een uitstekende staat, de kleurpigmenten hebben de tand des tijds goed doorstaan.

Echter, het blauw van de mantel van evangelist Lucas op het vierde schilderij is in de loop der eeuwen vaal geworden. Het is op de meeste plaatsen verkleurd tot groezelig bruin; op sommige plaatsen is de verflaag zelfs enigszins doorzichtig. Dit schilderij van Ter Brugghen is een schoolvoorbeeld van hoe veelvuldig gebruikte blauwpigmenten in oude meesterwerken drastisch kunnen verkleuren, vinden kunsthistorici.

In het laboratorium voor kristallografie van de Universiteit van Amsterdam (UvA) en het laboratorium voor materiaalchemie van de TU Eindhoven is dat blauwe pigment nagemaakt, op basis van oude receptuur. Het is een kobalthoudend glas (fijngemalen) dat in de zeventiende eeuw veelvuldig werd gebruikt - ook door meesters als Hals, Rembrandt en Vermeer - bij gebrek aan alternatieven zoals azuriet en ultramarijn.

De ontkleuring ervan is waarschijnlijk te wijten aan de geleidelijke omzetting van het oorspronkelijk driewaardige kobalt-ion in het blauwe pigment, in tweewaardige kobalt. Dat gebeurt vermoedelijk onder invloed van kalium uit het glas, is de hypothese, zo vertelt kunsthistoricus drs. Joris Dik van de UvA.

Om de precieze kleurstelling van het oude, diepblauwe pigment te achterhalen, is het schilderij van Ter Brugghen in mei in de kleine reactor in Petten bestookt met langzame neutronen. Kobaltatomen in het oorspronkelijk gebruikte pigment zijn daarbij omgezet in radioactieve kobaltisotopen, die vervolgens langzaam zijn vervallen onder uitzending van bètastraling. De halfwaardetijd van de kobaltisotoop is 5,2 jaar: de helft van de isotopen vervalt elke 5,2 jaar.

De vrijgekomen bètastraling is op een fotografisch gevoelige plaat zichtbaar te maken. De zwarte, belichte plekken op de foto geven aan waar het blauwe pigment heeft gezeten; aan de mate van zwarting is in principe de dikte van de verflaag te achterhalen. Maar niet alleen de precieze locatie van het oorspronkelijke blauwe pigment is zo in beeld te brengen, de neutronenflux activeert ook andere chemische elementen in het pigment, waaronder arseen dat een halfwaardetijd heeft van ruim 26 uur.

Ook de penseelstreken met andere activeerbare pigmenten komen ermee boven water, zoals met het basale omber, een bruinige, mangaanhoudende verf. Veel schilders hebben die gebruikt om de contouren van een schilderij te schetsen, in de eerste onderlaag.

De neutronen zetten mangaanatomen om in mangaanisotopen die vervolgens vervallen, eveneens onder uitzending van bètastraling. Het tempo hiervan ligt aanzienlijk hoger dan het verval van kobaltisotopen, vanwege de kleinere halveringstijd van het mangaan: 2,6 uur.

Door de belichtingstijden slim te kiezen, zijn foto's te maken van die eerste omberschets, en van de daaroverheen geschilderde blauwe verf, zegt onderzoeker ir. Wilko Verbakel van het nucleaire onderzoeksbureau NRG, de eigenaar van de lage-fluxreactor in Petten. 'Aan de hand van literatuuronderzoek en van bestralingen van enkele proefstukken is een optimale, goed contrasterende bestralingstijd berekend van drie kwartier. Een te lange bestraling zou bovendien kunnen resulteren in een te lang radioactief blijven van het schilderij.'

Na die neutronenbestraling is het schilderij op enkele fotografische platen gelegd om het verval van diverse isotopen in beeld te brengen, aan de hand van vrijkomende bètastraling. Een eerste plaat is na een belichting van ruim zes uur verwijderd. Daarop is de in mangaanhoudend omber geschetste ondergrond te zien.

Op een volgende plaat, verwijderd na belichting van ruim een dag (de mangaanactiviteit is dan inmiddels verdwenen), is te zien waar arseenhoudende verf is gebruikt, onder meer in het kobaltblauw van de mantel en in mindere mate elders op het schilderij.

'Na een belichting van een paar dagen zie je nog geen kobalt', zegt Verbakel. 'Daarvoor is een veel langere belichting nodig.' Op een van volgende platen is, na een belichting van vier maanden, wel precies te zien waar de schilder kobalthoudende blauwe verf heeft opgebracht, alleen in de mantel, vertelt Verbakel enthousiast. 'Die blauwe smaltverf is nergens anders in het schilderij gebruikt.'

'De penseelstreken zijn zo tot in detail te zien. Daar waar de schilder is begonnen met zijn penseel en is geëindigd', valt onderzoeker Dik van de UvA hem bij. 'Elke afzonderlijke penseelstreek is te zien, evenals de breedte van de kwast.'

Het schilderij is inmiddels terug bij de restaurateur in Amsterdam. Het straalt, nu meer dan een half jaar na het neutronenbombardement in de reactor, bijna niet meer ('veel minder dan een tv-buis'), de verflaag is er niet door beschadigd en het kunstwerk kan gewoon van dichtbij weer worden bezichtigd, zegt Verbakel ter geruststelling.

Uit de opname van de eerste mangaanhoudende onderlaag blijkt dat Ter Brugghen zijn schilderij eerst in schets heeft gemaakt. Die heeft hij vervolgens ingekleurd, onder meer de mantel met kobaltblauw. De definitieve versie van het schilderij en de eerste schets bevatten slechts een beperkt aantal verschillen.

'In de oorspronkelijke schets ligt het boek wat platter in de hand van de apostel', zegt Dik, als kunsthistoricus smullend van dit soort details. Per slot van rekening is daaruit de totstandkoming van het schilderij af te leiden. 'Verder is de kop van de os, linksboven in het schilderij, iets van stand veranderd, evenals de positie van het lampje rechtsboven, en wel tot driemaal toe.'

Dik heeft, aan de hand van de verschillende fotografische platen, een digitale reconstructie gemaakt van het schilderij. In de computer heeft hij, op basis van de kobaltopname, de mantel ingekleurd met de oorspronkelijke diepblauwe kleur. 'Om een indruk te krijgen van hoe het schilderij er in het verleden heeft uitgezien, niet om bij de komende restauratie na te volgen', zegt Dik.

'Zo'n digitale invulling is van grote interesse voor de kunsthistoricus. Die kan zo zien hoe er indertijd werd gekeken naar de eenheid van kleur bijvoorbeeld, de onderlinge afstemming.'

De restauratie van het Lucas-schilderij, die wordt uitgevoerd door Milko den Leeuw van het particuliere atelier ARR in Amsterdam, zal zich beperken tot het aanstippen van ongerechtigheden, daar waar de smaltverf is verdwenen of geheel doorzichtig is geworden. Het betreft dan voornamelijk het rechter deel van de mantel.

'De authenticiteit van het schilderij mag daarbij niet worden aangetast. Het is een per slot van rekening een document van zijn tijd', verklaart Dik. Het schilderij krijgt wél een nieuwe vernislaag.

De autoradiografische techniek met neutronen - bestralen om vervolgens zelf te stralen - is in de jaren zeventig een aantal malen in de VS toegepast, en later ook in Duitsland. In Nederland is deze techniek dit jaar voor het eerst gebruikt bij het schilderij van Ter Brugghen. De kunstwereld, onder meer het Rijksmuseum, heeft grote interesse in deze techniek omdat zo niet alleen de oorspronkelijke kleurstelling en de opbouw van de verflagen te achterhalen zijn, maar ook de eventuele aanwezigheid van onderschilderingen.

Autoradiografie biedt de mogelijkheid meer aan de weet te komen over de totstandkoming van een schilderij, zegt Dik. Ook is daarmee de authenticiteit van een bepaald werk van een meester te achterhalen. De conservator van het Rijksmuseum wil de geavanceerde techniek toepassen op enkele zelfportretten van Rembrandt en van zijn tijdgenoten.

Dik denkt dat er de komende jaren tien tot vijftien schilderijen in de lage-fluxreactor in Petten zullen worden bestraald, ten behoeve van kunsthistorisch onderzoek. Zelf heeft hij interesse in het bestralen van werken van de achttiende-eeuwse schilder Jan van Huysum die nogal wat bloemstillevens heeft geschilderd, met een extreme detaillering.

Echter uit infraroodopnamen blijkt dat de ondergrond van zijn werken veel minder details bevatten. Dik: 'Zijn eerste aanzetten zijn veelal grof en abstract.'

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@volkskrant.nl.