Sono molto importanti in campo "archeometrico" alcune metodologie, basate sulla fisica nucleare sia come principio di funzionamento che come tecniche strumentali. In particolare alcune di queste tecniche strumentali fanno uso di acceleratori di particelle. Nel corso delle lezioni saranno illustrati i principi del metodo del radiocarbonio e della tecnica di Accelerator Mass Spectrometry per le datazioni di reperti in campo archeologico e storico, e delle metodologie di Ion Beam Analysis e di X-Ray Fluorescence per l'analisi non distruttiva della composizione di materiali, con particolare riferimento ai beni culturali.
Per quanto riguarda le datazioni, è immediato capire l'interesse che rivestono ad esempio per l'archeologia, ma ci sono interessanti risvolti anche per l'arte contemporanea. Le analisi di composizione, invece, oltre a fornire un apporto prezioso per la conoscenza dei materiali utilizzati in epoche passate e sulle tecnologie di produzione di dipinti su tavola o tela, affreschi, manoscritti, e altro, possono portare talvolta anche contributi di ricostruzione cronologica; in ogni caso, tali analisi costituiscono un fondamentale prerequisito per una corretta esecuzione degli interventi conservativi.
Saranno descritti i set-up sperimentali e i particolari accorgimenti per adattare queste tecniche alle richieste molto specifiche dei "committenti" delle analisi, e alcuni esempi di applicazioni effettuate nel corso degli ultimi anni presso il laboratorio LABEC dell'INFN di Firenze, dove ci si dedica proprio allo sviluppo e all'applicazione di tecniche nucleari per i beni culturali.