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PRIMA DELLA TERRA
Secondo un famoso astrofisico, il Prof. Hubble, 12-15 miliardi di anni addietro, si è avuto il cosiddetto
BIG BANG di formazione dell’Universo. Con il Big Bang la materia, prima concentrata in uno spazio
ristretto a temperatura di miliardi di gradi e a pressione elevatissima, si è espansa velocemente con
conseguente rapido raffreddamento.
Dopo una quindicina di minuti dal Big Bang, la temperatura è solo di qualche milione di gradi. Le
particelle elementari del plasma formano per fusione nucleare enormi ammassi di nuclei di idrogeno ( 1 H)
e di elio ( 4 He) con tracce di 2 H, 2 He e 7 Li. Questa materia non è abbastanza densa e calda per produrre
gli elementi più pesanti.
Gli ammassi di idrogeno ed elio, per “collasso gravitazionale”, diventano galassie. Si ha collasso
gravitazionale quando l’energia potenziale dell’ammasso è il doppio della sua energia cinetica. Gli
ammassi più densi, nelle galassie possono diventare delle stelle. Questo avviene quando, per effetto
della enorme contrazione gravitazionale, l'idrogeno si riscalda a temperature di qualche diecina di
milioni di gradi innescando una reazione di fusione nucleare. In questa reazione quattro nuclei di
idrogeno sono fusi in un nucleo di elio liberando una enorme quantità di energia (luce, calore, onde
elettromagnetiche) che la stella disperde nello spazio.
Una stella di questo tipo è il nostro Sole, una piccola stella formatesi circa 4,6 miliardi di anni
addietro che si estinguerà tra circa cinque miliardi di anni, quando il suo idrogeno sarà finito.
Tutte le stelle, infatti, nascono e muoiono dopo aver esaurito il loro combustibile nucleare. Le piccole
stelle, come il nostro Sole, si trasformeranno in “nane bianche”. Le stelle giganti finiscono in modo più
spettacolare trasformandosi prima in stelle rosse, quindi in stelle blu e bianche ed esplodendo alla fine
come “supernove”. Questo perché le stelle giganti dopo aver esaurito l’idrogeno, iniziano a fondere l’elio
dando isotopi sempre più pesanti, fino ad arrivare a quello di ferro. La te mperatura delle stelle giganti
aumenta perché la reazione di sintesi degli elementi pesanti è fortemente esotermica.
Ad esempio:
? tre nuclei di elio formano un nucleo di carbonio ( 12 C) a circa 100 milioni di gradi
? due nuclei di carbonio formano un nucleo di magnesio ( 24 Mg) a circa 600 milioni di gradi
? il nucleo di ferro ( 56 Fe) si forma a circa sei miliardi di gradi.
Il ferro, l’elemento più pesante prodotto per fusione nucleare, è stabile e pertanto è molto presente
così come i nuclei degli isotopi la cui massa è multipla di quella del 4 He.
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