Südwestlich von Sardinien liegt ein wegen seiner spitzen Riffe und rauhen Winde berüchtigtes Seegebiet. Hier, unweit der Isola Mal di Ventre, geriet vor knapp 2100 Jahren ein großes römisches Frachtschiff in rauhe See. Der vorchristliche Supertanker hatte wertvolle Fracht an Bord: etwa 1500 Bleibarren mit einem Gesamtgewicht von fünfzig Tonnen. Just diese Fracht wurde dem stolzen Kahn, dessen Kiel mit siebzig Zentimeter langen Eisennägeln zum Tragen schwerer Lasten verstärkt war, zum Verhängnis. Einmal angeschlagen, sank das bleigefüllte Schiff wie ein Stein auf den Meeresgrund. Selbst wenn der Kapitän auf dieser letzten Fahrt viel von der fernen Zukunft geträumt hätte, auf eine Idee wäre er mit Sicherheit nie gekommen: daß er auf dem besten Wege war, Blei nicht nach Rom, sondern für die kernphysikalische Spitzenforschung zwanzig Jahrhunderte später zu liefern.

Wie die in Genf erscheinende Zeitschrift für Hochenergiephysik Cern Courier (Bd. 31, Nr. 7, S. 17) berichtete, interessieren sich Kernphysiker brennend für das römische Blei, mit dessen Bergung im Sommer vergangenen Jahres begonnen wurde. Einerseits läßt sich durch Beschuß des Bleis mit hochenergetischen Elementarteilchen, wie sie in den großen Beschleunigerringen erzeugt werden, herausfinden, woher es stammt. Blei war von großer Bedeutung im Römischen Reich, von Wasserrohren und Gefäßen bis hin zu Ankern wurden allerlei wichtige Gebrauchsgegenstände daraus hergestellt. Archäologen wüßten gerne genauer, auf welchen Wegen der damals schwunghafte Handel verlief.

Andererseits erwies sich das aus dem Meer gefischte Schwermetall als außergewöhnlich schwach radioaktiv. Schürzen aus Blei schützen nicht nur bei Röntgenaufnahmen vor Strahlung, auch die Physiker benutzen das Material, um extrem empfindliche Meßeinrichtungen vor kosmischen Höhenstrahlen oder irdischen Störstrahlungen abzuschirmen. Zwar gibt es speziell hergestelltes, sehr schwach radioaktives Blei für solche Meßzwecke, aber es ist sehr teuer. Gleich tonnenweise über eine solch ideale Abschirmung verfügen zu können, ist für manche Physiker ein tolles Geschenk.

Es gibt einige Historiker, die allen Ernstes behaupten, die Römer hätten sich durch die intensive Nutzung von Blei schleichende Vergiftungen zugezogen – und dies sei mitverantwortlich für den Niedergang des Römischen Reiches. Die These ist höchst umstritten; sicher allerdings ist, daß mächtige Clans den Bleihandel beherrschten. Eine dieser Sippen hieß Pontilieni, und ihre societas wurde von Marcus, später seinen Söhnen Caius und Marcus geleitet. Unter den gesunkenen Bleibarren fanden sich auch solche mit ihrem Stempelaufdruck. Andere Barren wiederum trugen die Marke von Caius Hispalius, der zum Menenia-Clan gehörte. Die Bleierze wurden damals vornehmlich in Südspanien und auf Sardinien geschürft.

Mit Hilfe raffinierter Techniken gelingt es den Physikern und Archäologen inzwischen festzustellen, aus welchen Minen das Material stammt. Jedes Metall, selbst wenn es zu 99,9 Prozent rein ist, enthält immer noch Spuren von Verunreinigungen. Typische Begleiter des Bleis sind beispielsweise Eisen und Kohlenstoff, aber die modernen Meßmethoden mit ihrer hohen Präzision erlauben es, einen ganzen Strauß anderer Spurenstoffe nachzuweisen. Da selbst wenige Atome meßbar sind, findet sich bei gründlicher Suche fast das ganze Periodensystem der rund neunzig Elemente in einer Probe. Die prozentuale Häufigkeit dieser Spurenelemente wiederum ist charakteristisch wie ein Fingerabdruck für die Herkunft (und Verarbeitungsweise) des Erzes.

Wie Hans Christian von Baeyer in der von der New Yorker Akademie der Wissenschaften herausgegebenen Zeitschrift The Sciences (Nr. 1/1992, S. 10) schreibt, heißt eine dieser modernen Methoden PIXE (Protoneninduzierte X-Strahlen-Emission; X-Strahlen = Röntgenstrahlen). Hierbei wird eine kleine Menge des zu untersuchenden Materials in einem Beschleunigerring mit hochenergetischen Protonen beschossen. Diese donnern wie Kanonenkugeln hindurch und schlagen wahllos eine Fülle von Elektronen aus den atomaren Hüllen. Da die Elektronen sehr beweglich sind, werden die Lücken schnell wieder aufgefüllt – und dabei sendet jedes Element charakteristische Röntgenstrahlen aus. Innerhalb weniger Minuten lassen sich so genügend Daten sammeln, um viele Spurenelemente in ihrer materialspezifischen Häufigkeit zu bestimmen.

Archäologen können auf diese Weise auch Nichtmetalle untersuchen. In Nordamerika beispielsweise wurden von den Ureinwohnern benutzte Mineralien wie Obsidian, ein schwarzes, glasiges Material vulkanischen Ursprungs, mit Protonen beschossen. Beim Vergleich von Spurenelementprofilen in Obsidianproben verschiedener alter Vulkane in British Columbia ergaben sich frappante Übereinstimmungen, und der ursprüngliche Herkunftsort war entdeckt.