Eposodio 138: Come fare una stella

Trascrizione del fumetto

Quadro 1.
Alkina: È questo l’artefatto che stavamo cercando? E’ per questo che l’IA sta cercando di fermarci?
Epo: E’ una possibilità concreta.

Quadro 2.
Alkina: Ma, che cosa ha di speciale questa stella?
Epo: Con il mio programma di analisi fuori uso non posso dire nulla.

Quadro 3.
Alkina: Beh, che cosa sappiamo delle stelle?
Epo: Le stelle sono alimentati dalla fusione nucleare.
Alkina: Giusto! Sono sfere giganti di gas, composto principalmente di idrogeno.

Quadro 4.
Epo: Due atomi di idrogeno si fondono insieme per fare deuterio. Si producono anche un positrone e un neutrino e viene rilasciata energia sotto forma di onde elettromagnetiche.

Quadro 5.
Alkina: Il deuterio è un isotopo dell’idrogeno, costituito da un protone e un neutrone. Il positrone ed il neutrino fanno in modo che la carica e il numero di leptoni siano conservati.

Quadro 6.
Epo: Alkina, io so queste cose. Non devi dirmele.
Alkina (irritata): Lo sto dicendo ad alta voce solo per me.

Nascondere la trascrizione

Cosa significa?

Isotopo – gli isotopi di un dato atomo si differenziano per il numero di neutroni nel loro nucleo. Il carbone ad esempio, l’isotopo più comune, ha sei protoni e sei neutroni nel nucleo. Ma c’è un isotopo diverso che ha sei protoni (che è ciò che lo rende carbonio) e sette neutroni. Entrambi gli isotopi si comportano allo stesso modo nelle reazioni chimiche. Altri elementi possono avere numeri diversi di neutroni, e quindi diversi isotopi. Il comportamento chimico dei vari isotopi di un dato atomo è sempre lo stesso.

Deuterio – è un isotopo, o una variante, dell’atomo di idrogeno con un neutrone nel suo nucleo. La maggior parte dei nuclei di idrogeno contiene solo un protone. Il deuterio, che costituisce solo una frazione dell’idrogeno presente in natura, ha un protone e un neutrone.

Positrone – è l’anti-particella dell’elettrone. Ha tutte le stesse caratteristiche di un elettrone ad eccezione della sua carica, che è positiva.

Leptone – è uno dei 3 elementi fondamentali dell’universo, insieme con i quark e i bosoni. I leptoni più comuni sono l’elettrone e il neutrino.

Nella nostra lingua per favore!

La legge della conservazione della carica afferma che la carica elettrica non può essere creata o distrutta. Questo significa che per ogni processo fisico, la carica elettrica si conserva, o in altre parole, l’importo netto di cariche positive e negative prima di una reazione deve essere lo stesso dopo la reazione.

proton-proton fusion

Nel Sole, due protoni (lato sinistro dell’equazione sopra), ciascuno con una carica positiva, si fondono per fare il deuterio, un isotopo dell’idrogeno con un protone (carica positiva) e un neutrone. Il neutrone non ha carica elettrica, e così il nucleo di deuterio manca di una delle cariche positive originali che hanno iniziato la reazione. Dov’è andata a finire la carica? La carica positiva mancante viene portata via da un positrone, un elettrone con carica positiva, spesso rappresentato come una e con un segno più in apice.

Il positrone è l’antiparticella dell’elettrone, ed entrambi appartengono alla famiglia dei leptoni delle particelle elementari. Un’altra legge di conservazione afferma che il numero dei leptoni in una reazione deve essere conservato. Ma all’inizio della reazione ci sono solo due protoni, nessuno dei quali è un leptone. Ciò significa che la reazione inizia con un numero leptonico pari a zero. Tuttavia, la reazione completa produce non solo il deuterio e il positrone, ma anche un neutrino elettronico (rappresentata dalla lettera greca nu con una e di pedice), un altro tipo di leptone. Poiché il positrone è un antiparticella, ha numero leptonico -1. Il neutrino elettrone ha invece numero leptonico +1. Sommando, il numero leptonico totale dei prodotti è pari a zero, così come lo è all’inizio della reazione.

Come potete vedere, in una reazione nucleare apparentemente semplice accadono un sacco di cose. Questo processo avviene nel nostro Sole centinaia di milioni di volte ogni secondo, il che è una buona cosa, altrimenti non ci sarebbe energia prodotta nel Sole, e nemmeno la vita sulla Terra come la conosciamo.