Scoperte

La tavola periodica e la nucleosintesi

Il 2019 è stato dichiarato dall’UNESCO “Anno Internazionale della Tavola Periodica“, per celebrare il 150o anniversario dalla presentazione ufficiale della Tavola degli Elementi da parte del chimico russo Dmitrij Mendeleev. A quell’epoca erano noti poco più di 60 elementi chimici; al giorno d’oggi, il numero è pressoché raddoppiato. Attualmente, la tavola contiene 118 elementi noti, gli ultimi quattro dei quali sono stati aggiunti nel 2016. La rappresentazione grafica della tavola periodica che vedete in fondo a questo articolo mostra, per ogni elemento chimico, le proprietà principali e dove si può trovare in natura, o, alternativamente, il suo utilizzo nella società moderna.
Una delle domande che si sono posti i fisici e gli astrofisici negli ultimi cento anni è stata: da dove provengono gli elementi chimici? Sulla Terra non esistono condizioni fisiche idonee a creare alcun nuovo elemento, sostanzialmente perché per questi processi sono necessarie temperature decisamente più elevate di quelle presenti sulla Terra (qualche milione di gradi). Di conseguenza, gli elementi chimici che osserviamo sul nostro pianeta erano già presenti al momento della sua formazione. Ad eccezione di idrogeno, elio e litio, prodotti nella prima ora di vita dell’Universo, gli elementi si sono formati nei nuclei delle stelle che hanno concluso il loro ciclo di vita prima della formazione del Sistema Solare, avvenuta circa 4.6 miliardi di anni fa. Lo studio delle reazioni nucleari alla loro origine prende il nome di nucleosintesi stellare.
La nucleosintesi stellare rappresenta un importante filone scientifico dell’Osservatorio Astronomico d’Abruzzo: i suoi ricercatori sono infatti tra i maggiori esperti mondiali dei processi responsabili della produzione degli elementi più pesanti del ferro. Per celebrare i 150 anni esatti dalla pubblicazione della Tavola di Mendeleev, abbiamo invitato presso la nostra struttura una classe delle scuole elementari dell’Istituto Comprensivo di Castellalto. Dopo aver visitato le aule interattive del Museo Multimediale della nostra Struttura, abbiamo descritto ai bambini l’origine dei vari elementi chimici. Partendo dalle reazioni nucleari che avvengono all’interno del Sole, siamo giunti a spiegare come si formano gli elementi più pesanti durante la fusione di due stelle di neutroni appartenenti ad un sistema binario. Il più “famoso” di questi eventi, GW170817, è stato osservato il 17 agosto del 2017 e dall’analisi della luce emessa si è potuto dimostrare che durante quell’evento si sono formati moltissimi elementi pesanti come oro, argento e uranio.
Chi è interessato a comprendere i processi alla base della formazione degli elementi chimici all’interno delle stelle, troverà un utile strumento didattico e di approfondimento generale nel compendio di nucleosintesi stellare, che trasporterà i lettori interessati nel mondo dell’astrofisica nucleare. Le dispense, di facile comprensione, sono anche disponibili in formato pdf.

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Scritto da

eduinaf_avatar_autori Sergio Cristallo

Osservatorio Astronomico d'Abruzzo

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