L’universo che ci circonda è costituito da piccole particelle di natura molto diversa, ovvero gli elementi chimici. Ma da dove hanno origine gli atomi che conosciamo e studiamo? La risposta ci arriva da Alan Sorrenti.

Era il 1977 quando Alan Sorrenti cantava “Figli delle stelle“. La canzone, appartenente al genere della Disco Music, ha avuto un buon successo in Italia. Il testo fa riferimento a tutti quei ragazzi che all’epoca cominciavano a “vivere di notte” in seguito alla diffusione delle prime discoteche. Ma, involontariamente, Sorrenti definì quella che oggi è una grande verità scientifica. Tutti noi, gli oggetti che ci circondano e gli altri esseri viventi siamo il frutto dell’interazione tra i vari elementi presenti in natura prodotti dalle stelle. Questo significa che siamo davvero figli delle stelle.

L’origine dell’Universo: la nascita di una stella

La teoria più accreditata riguardo all’origine dell’universo è quella del Big Bang. Subito dopo la grande esplosione si ritiene si siano originati gli elementi più leggeri: Idrogeno, Elio e piccole quantità di Litio. Da questi tre poi si sono progressivamente originati tutti gli altri atomi raccolti nella tavola periodica, in un processo lungo miliardi e miliardi di anni. L’idrogeno essendo l’elemento più diffuso costituisce il carburante di una stella. Questo nasce quando le particelle di una nebulosa di gas iniziano ad interagire tra di loro, creando un ammasso di materia ad altissima densità. Una volta raggiunta una certa massa critica, si origina una protostella.

Il resto del materiale della nebulosa non fa altro che accrescere il volume e la massa di questo nuovo corpo celeste, il quale raggiungerà una temperatura di 10 milioni di Kelvin diventando così una stella. A causa delle pressioni elevate nel nucleo inizieranno ad avvenire processi di fusione nucleare (di cui si parla più nello specifico in questo articolo) in cui gli atomi di idrogeno vanno a fondersi per formare atomi di Elio.

Nucleosintesi Solare: le fornaci che producono gli elementi

La Nucleosintesi Solare è l’insieme di quei processi nucleari che vanno a creare elementi a partire da atomi più piccoli. Tramite queste reazioni, le stelle sono in grado di produrre i vari elementi che conosciamo. Tra questi processi sono compresi quelli di fusione dell’Idrogeno e dell’Elio, ma anche di elementi più pesanti quali Carbonio, Ossigeno e Silicio.

Elementi

La fusione di atomi più piccoli del Ferro è un processo esoergonico, in grado di rilasciare energia. Si ha un’eccezione per il Nichel, il quale si forma per fusione tra un atomo di Ferro e uno di Elio.

Formazione degli elementi più pesanti

Per la formazione di elementi più pesanti del Ferro ci sono tre diversi processi che possono avvenire:

  • Cattura lenta di neutroni (o Processo S): avviene in condizioni di basse densità di neutroni. Dopo l’assorbimento di un neutrone questo decade trasformandosi in un protone. Si ottiene così quindi un elemento con Numero Atomico (il numero di protoni di un atomo) aumentato di uno rispetto all’atomo di partenza.
  • Cattura veloce di neutroni (o Processo R): generalmente si verifica nel nucleo di una supernova. Questo è caratterizzato dalla rapida cattura di neutroni per formare isotopi di elementi molto più pesanti del Ferro
  • Processo di cattura dei protoni (o Processo P): si verifica durante l’esplosione di una supernova. Tale processo è dovuto a reazioni di fotodisintegrazione di elementi ottenuti tramite processi R o S.

Michele Sciamanna

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