{"id":146,"date":"2003-12-13T00:00:00","date_gmt":"2003-12-12T23:00:00","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"146","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/146\/","title":{"rendered":"Che reazioni chimiche avvengono all’interno del sole ?"},"content":{"rendered":"

Non \u00e8 molto corretto
\n parlare di reazioni “chimiche” all’interno delle stelle, poich\u00e9
\n le energie e le tipologie di reazione in gioco appartengono al campo delle
\n reazioni “nucleari”: per una distinzione un po’ pi\u00f9 precisa
\n mi riferisco ad un’ altra risposta di vialattea:<\/font><\/p>\n


\n http:\/\/www.vialattea.net\/esperti\/php\/risposta.php?num=1308<\/a>
\n <\/font>\n <\/p>\n

La superficie del sole si trova
\n infatti ad una temperatura di circa 6000-6500\u00b0C tale per cui la materia
\n ordinaria non si trova pi\u00f9 nei tre stati fondamentali (solido,
\n liquido, gassoso) am in un ulteriore quarto stato: lo stato di “plasma”,
\n caratterizzato dalla scissione degli elettroni esterni dai nuclei e quindi
\n il plasma \u00e8 un gas formato da nuclei in vari stati di ossidazione
\n ed elettroni liberi.<\/font><\/p>\n


<\/font>\n <\/p>\n

All’interno del sole (e delle
\n stelle come il sole di massa non troppo grande, circa 0,6-2,5 masse solari)
\n la materia si trova in un ulteriore stato in cui gli lettroni sono totalmente
\n scissi dai nuclei e le temperature che si raggiungono sono dellordine
\n del milione di gradi (all’interno del nucleo solare circa 15.000 di gradi
\n centrigradi).<\/font><\/p>\n


<\/font>\n <\/p>\n

In tali condizioni di temperatura
\n e pressione avvengono le reazioni di fusione nucleari caratterizzate da
\n grande energia e non conservazione della massa.<\/font><\/p>\n


<\/font>\n <\/p>\n

Le reazion principali all’interno
\n deli nuclei delle stelle sono il processo di fusione dell’idrogeno (la
\n catena pp) ed il ciclo CNO:<\/font><\/p>\n


<\/font>\n <\/p>\n

Fusione di idrogeno<\/b><\/font><\/p>\n

La pi\u00f9 semplice reazione
\n nucleare possibile nelle stelle \u00e8 la fusione dell’idrogeno secondo
\n l’equazione complessiva:<\/font><\/p>\n


<\/font>\n <\/p>\n

41<\/sup>H <\/font>\u00ae<\/font>
\n 4<\/sup>He + <\/font>g<\/font><\/p>\n


<\/font>\n <\/p>\n

dove “<\/font>g<\/font>”
\n indica 1 fotone di radiazione gamma, gli apici la massa approssimata ed
\n i numeri le proprorzioni di reazione.<\/font><\/p>\n

Quindi complessivamente quattro nuclei di
\n idrogeno si fondono per darne uno di elio ed un fotone gamma ad alta energia
\n (pari alla differenza di massa di 4H ed 1He).<\/font><\/p>\n

Nel dettaglio la reazione di fusione, detta
\n catena p-p (protone-protone) \u00e8 data da:<\/font><\/p>\n


<\/font>\n <\/p>\n

1<\/sup>H + 1<\/sup>H
\n <\/font>\u00ae<\/font> 2<\/sup>D + e+<\/sup>
\n + <\/font>n<\/font> (neutrino)<\/font><\/p>\n

2<\/sup>D + 1<\/sup>H
\n <\/font>\u00ae<\/font> 3<\/sup>He + <\/font>g<\/font><\/p>\n

3<\/sup>He + 3<\/sup>He
\n <\/font>\u00ae<\/font> 4<\/sup>He + 21<\/sup>H
\n (che riprendono il ciclo)<\/font><\/p>\n


<\/font>\n <\/p>\n

l’energia liberata \u00e8
\n pari a 26,71 MeV (vedi link alle reazioni nucleari).<\/font><\/p>\n

Questa catena pu\u00f2 procedere
\n per altre vie che prevedono la formazione e distruzione di nuclei a vita
\n breve come litio, berillio, boro, 7<\/sup>Li, 7<\/sup>Be, 8<\/sup>B.<\/font><\/p>\n

Una stella giovane procede principalmente
\n per questa via pp alla generazione di energia.<\/font><\/p>\n


<\/font>\n <\/p>\n

Ciclo CNO<\/b><\/font><\/p>\n

Quando una stella comincia ad
\n avere amsse maggiori di quella del sole (da tre a superiori masse solari)
\n c’\u00e8 un altro ciclo possible di reazioni che alimentano la fusione
\n nucleare, il ciclo carbonio-azoto-ossigeno, CNO.<\/font><\/p>\n

In queste stelle la sequenza
\n delle reazioni \u00e8:<\/font><\/p>\n


<\/font>\n <\/p>\n

12<\/sup>C + 1<\/sup>H
\n <\/font>\u00ae<\/font> 13<\/sup>N + <\/font>g<\/font><\/p>\n

13<\/sup>N <\/font>\u00ae<\/font>
\n 13<\/sup>C + e+<\/sup> + <\/font>n<\/font><\/p>\n

13<\/sup>C + 1<\/sup>H
\n <\/font>\u00ae<\/font> 14<\/sup>N + <\/font>g<\/font><\/p>\n

14<\/sup>N + 1<\/sup>H
\n <\/font>\u00ae<\/font> 15<\/sup>O + <\/font>g<\/font><\/p>\n

15<\/sup>O <\/font>\u00ae<\/font>
\n 15<\/sup>N + e+<\/sup> + <\/font>n<\/font><\/p>\n

15<\/sup>N + 1<\/sup>H
\n <\/font>\u00ae<\/font> 12<\/sup>C + 4<\/sup>He<\/font><\/p>\n


<\/font>\n <\/p>\n

Nonostante le differenti situazioni
\n la catena CNO \u00e8 identica a quella pp poich\u00e9 da quattro 1<\/sup>H
\n si ottiene una di 4<\/sup>He, tuttavia richiede temperature superiori
\n a quella del pp.<\/font><\/p>\n


<\/font>\n <\/p>\n

Processi superiori<\/b><\/font><\/p>\n

Esistono cicli superiori che
\n si manifestano con l’avanzare dell’et\u00e0 stellare, il principale
\n dei quali \u00e8 il ciclo a<\/font><\/b>
\n dove nuclei di elio si trasformano in elementi superiori:<\/font><\/p>\n


<\/font>\n <\/p>\n

34<\/sup>He <\/font>\u00ae<\/font>
\n 12<\/sup>C + <\/font>g<\/font><\/p>\n

12<\/sup>C +4<\/sup>He
\n <\/font>\u00ae<\/font> 16<\/sup>O + <\/font>g<\/font><\/p>\n

\u2026\u2026\u2026..<\/font><\/p>\n

in cui si formano nuclei pi\u00f9
\n pesanti di 4<\/sup>He per combianzione di nuclei misti ottenendo 12<\/sup>C,
\n 16<\/sup>O, 20<\/sup>Ne, 24<\/sup>Mg, 28<\/sup>Si, 32<\/sup>S,
\n ecc, per successive addizioni di nuclei di elio.<\/font><\/p>\n

L’aggiunta di elio non continua
\n indefinitamente ma si arriva ad un limite dovuto al fatto che la forza
\n di repulsione nucleare rende assai instabili i nuclei maggiori (che non
\n sono contobilanciati localmente dagli elettroni come accade alle temperature
\n pi\u00f9 basse) per cui si arriva ad una massimo con i nuclei di zolfo.
\n Oltre lo zolfo entra in gioco un meccanismo leggermente differente.<\/font><\/p>\n


<\/font>\n <\/p>\n

Un 28<\/sup>Si si pu\u00f2
\n disintegrare in 7 particelle <\/font>a<\/font> che si
\n ricombinano con un 28<\/sup>Si per dare un nucleo di Nichel, 56<\/sup>Ni.
\n Il 56<\/sup>Ni decade in cobalto, 56<\/sup>Co e ferro, 56<\/sup>Fe.
\n Il processo di fusione per accrescimento nucleare termina propiro con
\n questi tre elementi, ferro cobalto e nichel. Oltre questi elementi la
\n fusione non \u00e8 pi\u00f9 spontanea ma richiede energia per avvenire.<\/font><\/p>\n


<\/font>\n <\/p>\n

Processi r,s,p<\/b><\/font><\/p>\n

A questo punto della storia
\n stellare (Temperatura circa 1 milardo di gradi, densit\u00e0 circa 1
\n milione di kg\/litro) entra in gioco il processo di cattura neutronica
\n poich\u00e9 i neutroni non sono carichi e quibdi non sono soggetti a
\n repulsione coulombiana. Il processo lento “s”<\/b> implica
\n catture a velocit\u00e0 inferiore alle emissioni beta dei nuclei, con
\n formazione di un ulteriore protone, un elettrone ed un’antineutrino, formando
\n nuclei a carica maggiore della iniziale.<\/font><\/p>\n

Il processo rapido “r”<\/b>
\n la cattura di neutroni \u00e8 pi\u00f9 veloce del decadimento beta
\n per cui si formano nuclei richhi di neutroni (isotopi), Il processo p
\n \u00e8 caratterizzato dall’irraggiamento di fotoni veloci e porta a
\n nuclei ricchi di protoni (come il processo s), ma \u00e8 pi\u00f9
\n raro dei precedenti.<\/font><\/p>\n


<\/font>\n <\/p>\n

Quando una stella esplode in
\n una supernova si innescano i processi r,p (quello s avviene gi\u00e0
\n nelle giganti rosse) e si formano i nuclei transferrici pi\u00f9 grandi
\n e vengono distribuiti nello spazio.<\/font><\/p>\n

Il fatto che sulla terra esistano
\n elementi transferrici indicaca che il materiale con cui si \u00e8 formata
\n la terra \u00e8 di origine stellare per esplosione di supernova. Quindi
\n il sole \u00e8 una stella di seconda generazione originatasi dal materiale
\n residuo della stella esplosa!<\/font><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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