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Cenno alle misure precedenti

Nel documento Interaction of Neutrons With Matter § (pagine 55-58)

Misure Con attivazione neutroniCa sulla Presenza di arseniCo nei

2 Cenno alle misure precedenti

La morte di Napoleone dopo sei anni di prigionia nell’Isola di Sant’Elena è da quasi due secoli, specialmente negli ultimi decenni, fonte di continue discussioni sulla sua causa. L’ipotesi di un omicidio per avvelenamento è sostenuta sulla base di considerazioni mediche e fisiche, peraltro contrastate, riportate in un volume di B. Weider e D. Hapgood [15] ed in successive pubblicazioni [16,17]. Tale conclusione si basa prevalentemente su misure effettuate su capelli di Napoleone prelevati dopo la sua morte a Sant’Elena e indirizzate

alla ricerca di arsenico. Riporteremo qui solo quelle che consideriamo di maggior interesse.

L’esposizione all’arsenico, come a vari metalli pesanti, può determinare un accumulo di questi in diversi tessuti e un deposito negli annessi cutanei: unghie, peli e capelli. Queste sono infatti strutture di deposito dei vari minerali, compresi i metalli tossici, e per questo motivo hanno storicamente rivestito un ruolo importante nelle analisi medico legali soprattutto per determinare intossicazioni croniche o pregresse. I capelli sono specchio delle condizioni di salute del nostro organismo perché consentono di trarre informazioni sul livello intracellulare degli elementi minerali essenziali per la vita oltre che dei metalli tossici. Il mineralogramma (o Tissutal Mineral Analysis = TMA) di recente sviluppo è un’analisi di laboratorio effettuata con metodi fisici e chimici, per valutare la presenza di minerali all’interno del capello stesso. Si tratta di un test di screening e quindi per definizione non fornisce di per sé alcuna diagnosi di malattia, di condizione patologica o di avvelenamento criminale, ma è di grande utilità nella corretta formulazione di una diagnosi. Per quanto concerne l’arsenico, una sua presenza elevata nei capelli non è necessariamente attribuibile ad avvelenamento intenzionale: essa può essere provocata dall’assunzione fortuita di questo elemento per ingestione di alimenti, di acqua o attraverso la respirazione. Un metodo efficace per queste ricerche è quello dell’analisi per attivazione neutronica che consiste nel bombardare con un fascio intenso di neutroni termici il campione in questione. La cattura dei neutroni da parte di alcuni isotopi può causare la produzione di nuclei instabili che andranno incontro a decadimento radioattivo e conseguente emissione di raggi g. Se il tempo di dimezzamento di questi nuclei non è né troppo corto né troppo lungo si può rivelare la presenza di questi isotopi tramite la spettroscopia g, che ha raggiunto nell’ultimo decennio un elevato grado di sensibilità. L’arsenico presenta caratteristiche interessanti dal punto di vista dell’analisi per attivazione neutronica: esso è costituito da un solo isotopo stabile, 75As, che cattura un neutrone termico con una sezione d’urto di 4,2 barn producendo 76As che decade beta con tempo di dimezzamento di 26,3 ore e con conseguente emissione di un g da 559,1 keV da parte del nucleo figlio.

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La prima misura con attivazione neutronica per determinare la presenza di arsenico nei capelli prelevati dal corpo di Napoleone dopo la morte è stata condotta nel 1961 presso il Laboratorio di Harvell su insistenza del medico svedese S. Forshufvud [18]. Su un capello di 1,74 cm di lunghezza si era osservata la presenza di arsenico ma, data la massa limitata e la strumentazione disponibile all’epoca, era stato possibile solo indicare una concentrazione di arsenico compresa tra 10 e 38 ppm, di gran lunga superiore a quella presente nei capelli della popolazione attuale. Torneremo successivamente su questo confronto che riteniamo scorretto. Una misura più precisa [19] venne effettuata su più capelli di cui uno lungo 13 cm. Tali campioni vennero esposti ad un flusso di neutroni

termici pari a 1012n cm-2s-1 per un periodo di 24 ore. Per valutare la possibile variazione della presenza dell’arsenico col tempo (un capello cresce con una velocità di circa un centimetro al mese) il capello era stato tagliato in frammenti di 5 mm ciascuno e l’attivazione prodotta dai neutroni misurata con un contatore Geiger. La misura effettuata sui frammenti ha indicato che la presenza di arsenico variava da 11 a 3 ppm. Il risultato di questa misura è riportato in fig. 2 ed è stato utilizzato come ulteriore prova dell’avvelenamento. Non vengono riportati gli errori che a nostro parere rendono il risultato dubbio, anche per via della tecnica spettroscopica utilizzata che certamente non poteva permettere elevate sensibilità. Risulta inoltre difficile immaginare come, con un

e. fiorini et al.: Misure con attivazione neutronica sulla presenza di arsenico ecc.

Fig. 1 Il processo di attivazione neutronica.

22< il nuovo saggiatore

contatore Geiger, sia stato possibile distinguere l’arsenico da tutti gli altri elementi attivati che sicuramente vengono prodotti all’interno dei capelli per effetto dell’esposizione degli stessi ad un intenso flusso di neutroni.

Di notevole interesse è una successiva misura [20, 21], con un risultato contrario all’ipotesi di avvelenamento, basata sull’analisi di un frammento della tappezzeria della casa di Longwood (fig. 3) dove abitava Napoleone. In questo caso la massa elevata del campione (fig. 4) permetteva una semplice analisi per fluorescenza X. Tenendo conto della media su tutta la parete, il contenuto di arsenico è risultato essere di

0,08 gm-2, un valore particolarmente elevato ed attualmente non ammissibile per le normali strutture domestiche. Gli autori escludono quindi l’ipotesi dell’avvelenamento, ritenendo che l’accumulo di arsenico nei capelli sia prodotto dalle emanazioni del metallo dalle pareti.

Dati contrari all’ipotesi di avvelenamento vengono anche riportati in una misura successiva [22], dove per la prima

volta viene utilizzata la spettrometria g. Un campione è stato irraggiato per 15 ore con un fascio di 2,5 × 1011n cm-2s-1 e misurato dopo 7 ore con un rivelatore GeLi. La procedura è stata ripetuta dopo un lavaggio ottenendo lo stesso risultato. Sono stati rilevati anche altri elementi, ma la vaga indicazione della presenza di As (1,4 ± 1,2 ppm) non viene assunta come evidenza di avvelenamento.

Seguono altre misure e considerazioni negative [23, 24] che B. Wilder ha peraltro confutato basandosi anche sul risultato trasmessogli dalla FBI [25], che aveva misurato due capelli trovando valori pari a 33,3 e 14 ppm di As rispettivamente, e su quelli ottenuti da J. Mace [26].

Una serie di misure è stata svolta col metodo della

spettroscopia per assorbimento atomico da P. Kintz e dal suo gruppo [27] su cinque capelli, di cui uno del 1816, rilevando concentrazioni comprese tra 6,99 and 38,53 ppm che vengono assunte come indicazione di intossicazione. Un risultato più recente è stato ottenuto con la tecnica di

Fig. 3 La dimora di Napoleone a Longwood.

Fig. 4 La tappezzeria della dimora di Longwood ed un suo frammento che ha rivelato una forte presenza di arsenico.

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vol24 / no1-2 / anno2008 > e. fiorini et al.: Misure con attivazione neutronica sulla presenza di arsenico ecc.

Fig. 5 Il reattore nucleare TRIGA Mark II dell’Università di Pavia. A destra dettaglio del nocciolo.

attivazione neutronica [28] analizzando due capelli prelevati da Napoleone il giorno dopo la sua morte ed uno prelevato nel 1814 quando Napoleone era nel suo primo esilio all’Isola d’Elba e ricevette una visita dalla sorella Paolina Borghese. Le concentrazioni di arsenico risultavano rispettivamente di 1,85 ± 0,11, 3,05 ± 0,18 e 33,3 ± 2,2 ppm. Le concentrazioni misurate per controllo su di un uomo e una donna viventi risultavano rispettivamente di 32 ± 3 e 33 ± 2 ppb: quindi molto inferiori a quelle rilevate nei capelli dell’Imperatore. Gli autori osservano che il contenuto di As all’Isola d’Elba, dove evidentemente non si può supporre una qualche forma di avvelenamento, è molto elevato (troppo a nostro parere!) e che non si può quindi parlare di un avvelenamento successivo a Sant’Elena. Questo punto verrà discusso in seguito.

Una misura interessante, e per quanto sappiamo non pubblicata, gentilmente comunicataci dal prof. Gerbier è stata condotta nel 1995 a Saclay dalla dr. Sophie Ayrault su due capelli di Napoleone avuti dal museo di Losanna. La difficoltà nella rivelazione del picco g a 559 keV tramite un rivelatore al germanio è dovuta alla presenza nella stessa regione energetica dei picchi dovuti all’attivazione di Na, Br e Sb. Tenendo conto degli errori, i risultati sui due campioni sono compatibili tra di loro entro un fattore due con un valore medio attorno a 4,5 ppm.

Tranne le ultime, tutte queste misure sono state condotte con strumentazione modesta e hanno fornito spesso risultati

in contrasto tra di loro. Si è quindi deciso di svolgere una ricerca sistematica sui capelli non solo di Napoleone, ma anche di suoi contemporanei, confrontandola con quella sui capelli di persone attualmente viventi. Il grande aiuto avuto dai musei Napoleonico di Roma, Glauco Lombardi di Parma e Malmaison di Parigi, unitamente al campione fornitoci dal Console Onorario di Francia a Sant’Elena, ci ha permesso di raccogliere una notevole quantità di materiale storico e di chiara attribuzione per le nostre analisi.

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