Ettore Fiorini LNGS, 8 sett, 2008 Una applicazione della fisica degli eventi rari: Il mistero della morte di Napoleone Una parte predominante degli esperimenti di fisica fondamentale ai LNGS sono basati sulle ricerche di eventi rari => Neutrini dal sole, interazione della materia oscura, decadimenti nucleari rari Occorre ridurre al massimo i contributi della radiazione naturale circostante:  i raggi cosmici => riduzione di milioni di volte ai LNGS  la radioattivita’ ambientale Questa applicazione e’ un esempio di molte altre 1

2 Energy [keV] Counts 210 Po a line

Occorre studiare e ridurre traccie di elementi che possono essere di danno Misure di elementi in traccia Di grande utilita’ anche al di fuori della fisica fondamentale:  fisica ambientale  industria  fisica medica  archeometria Di particolare importanza i metodi di attivazione neutronica 3

Un esempio di attivazione neutronica in fisica fondamentale (LNGS) ed in archeometria  il piombo romano Il piombo e’ un materiale eccellente per le schermature contro la radioattivita’ ambientale:  alta densita’ ed alto numero atomico  Discrete proprieta’ meccaniche  Costo ragionevole. ma Contiene 210 Pb radioattivo con una vita media di 22.3 anni Esiste nel piombo moderno anche purissimo ed esisteva nel piombo romano, dove pero’ oggi non c’e’piu’

Attivazione neutronica sul Piombo romano. < 4 mBq/kg ( nel piombo moderno ~ 100 Bq/Kg Ma quanto U e Th? Con attivazione neutronica < g/g SensitivityElement Dy, Eu In,Lu.Mn Au.Ho,Ir,Sm,W Ag,As,Br,Cl,Co,Sb,Se,Th,U Al,Ba.Hg, Na,Sr,Te,Zn >10 -8 Ca,K.Sn,Ti,Fe,Pb,S 5 Perche’ non applicarloalla ricerca di As? L’ arsenico e’ tutto 75 As  = 4.3 barns => 76 As => beta  26.3 h ed emissione di un gamma da keV  ray Perche’ non applicarlo alla morte di Napoleone Bonaparte_

Sant’ Elena 6 Il cinque maggio e i dì nell'ozio chiuse in sì breve sponda, segno d'immensa invidia e di pietà profonda, d'inestinguibil odio e d'indomato amor.

Misure precedenti Sostenute fortemente da B.Weider and P.Hapgood bassate su attivazione neutronica Harwell su suggerimento di S.Forthuvud  10 – 38 ppm di As,  11 – 3 ppm ae distribuzione temporale (senza errore) 7

 0.08 g cm -2 valore attualmente proibito Misure sulla tappezzeria 8 Altri risultati negativi, ma B.Weider insiste Anche una misura dell’ FBI

Il nostro esperimento (fortemente supportato dall’ INFN)  Solo materiale si sicura provenienza  Un gruppo di ricerca multidisciplinare  La stessa precisione che nei nostri esperimenti sul neutrrino Massimiliano Clemenza, Ettore Fiorini, Laura Guerra, Costanza Herborg, Massimo Labra, Edoardo Orvini, Adalberto Piazzoli, Ezio Previtali, Francesco Puggioni, Angela Santagostino -Fisica fondamentale – Attivazione neutronica – Tossicologia – Storia - Attivazione neutronica al reattore TRIGA Mark II del Laboratorio di Energia Nucleare Applicata dell’ Universita’ di Pavia ( n cm -2 s -1 ) 9

Materiale usato in questa ricerca Storico dai musei Napoleonico (Roma), Glauco Lombardi (Parma) and Malmaison (Parigi) Capello Massa (mg) Odierno 1 0,122 Aiglon ,138 Odierno 2 0,112 Aiglon ,108 Odierno 3 0,096 Napoleone Corsica 1 0,180 Odierno 4 0,138 Napoleone Corsica 2 0,274 Odierno 5 0,220 Napoleone Elba 1 0,232 Odierno 6 0,066 Napoleone Elba Odierno 7 0,118 Napoleone S. Elena 5 maggio 1 0,126 Odierno Napoleone S. Elena 5 maggio 2 0,166 Odierno 9 0,148 Napoleone S. Elena 5 maggio 3 0,090 Odierno 10 0,230 Napoleone S. Elena 5 maggio 4 0,130 Aiglon ,106 Napoleone S. Elena 5 maggio 5 0,224 Aiglon ,088 Napoleone S. Elena 5 maggio 6 0,148 Aiglon ,132 Napoleone S. Elena 6 maggio 1 0,254 Aiglon ,104 Napoleone S. Elena 6 maggio 2 0,328 Aiglon ,078 Josephine 1 0,268 Aiglon ,060 Josephine 2 0,294 10

Si sono usati campioni standard di calibrazione 11

Misure di As content in capelli di persone viventi e confronto con capelli storici non di Napoleone (Aiglon e Imperatrice Josephine) Capello contemporaneo As(in 10-2 ppm) Odierno 1 8,6 ±,9 Odierno 2 5,6 ± 1,8 Odierno 3 11,0 ± 3,5 Odierno 4 12,4 ± 3,9 Odierno 5 2,4 ± 1,1 Odierno 6 7,1 ± 2,8 Odierno 7 5,4 ± 1,7 Odierno 8 4,0 ± 1,4 Odierno 9 4,3 ± 3,1 Odierno 10 4,8 ± 2 Aignon and Josephine As (in ppm) Aiglon ,4 ± 1,0 Aiglon ,1 ± 0,6 Aiglon ,6 ± 1,3 Aiglon ,9 ± 1,0 Aiglon ,9 ± 1,1 Aiglon ,2 ± 1,3 Aiglon ,6 ± 0,8 Aiglon ,5 ± 0,9 Josephine - 1 0,8 ± 0,4 Josephine – 2 1,2 ± 0,5 12

Capello As (in ppm) Corsica 1770 – 1 8.3± 0,9 Corsica ,3 ± 0,7 Elba 1814 – 1 4,4 ± 0,5 Elba ,5 ± 0,4 S. Elena 5 maggio ,1 ± 1,3 S. Elena 5 maggio ,7 ± 1,7 S. Elena 5 maggio ,2 ± 1,4 S. Elena 5 maggio ,0 ± 1,7 S. Elena 5 maggio ,4 ± 2,3 S. Elena 5 maggio ,9 ± 2,2 S. Elena 6 maggio ,2 ± 2,0 S. Elena 6 maggio 1821 – 2 9,7 ± 1, Arsenico nei capelli dell’Imperatore 13

Frammento Massa (mg) As (in ppm ) 2A 0,012 27,6 ± 3,0 2B 0,022 22,0 ± 2,5 2C 0,026 21,4 ± 2,5 2D 0,032 17,5 ± 2,0 2E 0,032 16,6 ± 1,9 2F 0,026 20,7 ± 2,4 Variazione della contaminazione lungo il capello (diminuzione della massa dovuta all’ irraggiamento) 14

Contenuto di As nell’acqua della sorgente amata dall’ Imperatore (vicino alla sua prima tomba) 15

Aliquote campioni As (μg/L) N.1 1,0000 N.2 1,5000 N.3 2,0000 N.4 1,2500 N.5 1,1000 N.6 0,8000 media 1,28 ±.43 Limite attualmente accettato 10 Napoleone colpisce ancora :  Impatto nella stampa nazionale ed internazionale  Lavoro recente sul New York Times 16

Hair Analysis Deflates Napoleon Poisoning Theories Was Napoleon poisoned? now, a team of scientists at Italy’s National Institute of Nuclear Physics in Milan-Bicocca and Pavia has uncovered strong evidence to the contrary. Contatto con molti tossicologi e con il prof.A.Lugli Analisi patologica molto precisa Variazione del peso dell’ imperatore basata su 12 campioni di pantaloni Connessione tra il peso e il grasso sotto cutaneo misurato nell’ autopsia di Napoleone e confronto con quello di 270 pazienti Confronto delle foto di lesioni gastriche e di altre osservazioni su pazienti morti di tumore allo stomaco con l’ autopsia molto precisa di Francesco Antonmarchi (allievo del famoso Giuseppe Macagni odell’ univerista’ di Siena) 17 In conclusion, we believe that the original autopsy findings and our analysis of Napoleon’s lifetime weight changes provide strong support for the hypothesis that Napoleon’s final defeat was caused by gastric cancer.

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Conclusioni Le nostre misure sui capelli di persone attualmente viventi indicano una a presenza di arsenico minore di due ordini di grandezza rispetto a quella di personaggi storici L’attribuire sulla base del confronto tra la grande presenza di arsenico nei capelli di Napoleone con quella attuale all’ avvelenamento e’ sbagliato I risultati della misura della presenza di arsenico nel maggior campione mai misurato di capelli di Napoleone dopo la sua morte e’ in accordo tra le varie componenti e confrontabile con quelle riscontrate nel Re di Roma in quattro periodi differenti della sua vita La concentrazione di arsenico nei capelli di Napoleone a Sant’Elena e’ maggiore di quando era all’ Isola d’Elba solo del 50% rispetto a quello del Re di Roma Non e’ tale da giustificare un’ipotesi criminale che richiederebbe una contaminazione di 45 ppm o maggiore. Questo e’ confermato dalla variazione della concentrazione di arsenico col tempo lungo un capello ed indica la presenza di una esposizione cronica dovuta a cause ambientali Le analisi cliniche piu’ recenti confermano coll’ ipotesi di una morte per tumore i nostri risultati 19

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